RETI E SISTEMI INFORMATIVI

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1 RETI E SISTEMI INFORMATIVI Prof. Andrea Borghesan venus.unive.it/borg Ricevimento: mercoledì, Studio 34, primo piano. Dip. Statistica 1 Modalità esame: scritto + tesina facoltativa

2 Hardware e Software Con HARDWARE si indicano tutte le componenti del pc che hanno consistenza fisica, interne od esterne, elettroniche o elettromeccaniche. Deriva da Hard = duro Ware = componente Con SOFTWARE si indica la parte evanescente dell elaboratore, cioè l insieme dei programmi che consentono all hardware di svolgere compiti utili 2

3 SOFTWARE Programmi che vengono eseguiti dal sistema: Software di Base (tra cui il sistema operativo) Software applicativo 3

4 SOFTWARE E MACCHINE VIRTUALI L hardware è l unica macchina reale, mentre i vari strati software corrispondono a macchine virtuali Le operazioni (chiamate istruzioni) che l hardware sa eseguire costituiscono il linguaggio macchina del calcolatore Le istruzioni del linguaggio macchina sono molto semplici, ma il calcolatore può eseguirle in modo molto efficiente Il software ha lo scopo di mostrare ai suoi utenti il calcolatore come una macchina virtuale (non esistente fisicamente), più semplice da usare rispetto all hardware sottostante 4

5 SOFTWARE E MACCHINE VIRTUALI Macchine virtuali Semplificano la comunicazione fra uomo e hardware Le diverse macchine e i relativi insiemi di operazioni sono via via più astratti: più ci si avvicina alla logica dell utente e più ci si allontana dalla logica del calcolatore Alla fine, comunque, l unico responsabile dell esecuzione del software è l hardware disponibile Il software di base ha lo scopo di mostrare all utente il calcolatore come una macchina virtuale (più semplice da gestire e programmare rispetto all hardware utilizzato) Il software applicativo mostra all utente il calcolatore come una macchina virtuale utilizzabile per la risoluzione di problemi 5

6 Archittetura di un elaboratore La macchina di Von Neumann Il processore estrae le istruzioni dalla memoria e le esegue, le istruzioni comportano: Operazioni di manipolazione dei dati Operazioni di trasferimento dei dati I trasferimenti di dati attraverso elementi funzionali diversi avvengono attraverso il bus di sistema Le fasi di elaborazione si susseguono in modo sincrono rispetto ad un orologio di sistema Durante ogni intervallo di tempo la Cpu stabilisce la funzione da svolgere L intera macchina opera in maniera sequenziale 6

7 ARCHITETTURA DI UN ELABORATORE L elaboratore può essere rappresentato dallo schema logico definito da Von Neumann negli anni 40 Memoria centrale 7

8 HARDWARE: LA CPU L unità Centrale di Elaborazione (UCE) o CPU (Central Processing Unit) è il microchip presente sulla scheda madre (Motherboard) del computer, elabora i dati in ingresso e fornisce una risposta in uscita. L Unità Centrale di Elaborazione ha il compito di eseguire le istruzioni fornite dal programma in quel momento residente in memoria centrale e di sovrintendere alle operazioni di trasferimento dei dati tra quest ultima e le periferiche. La CPU raggruppa le funzioni di calcolo, controllo e di supervisione. 8

9 HARDWARE: LA CPU La CPU è composta da due componenti: Unità di Controllo (UC): controlla le operazioni di ingresso e uscita dei dati. Si occupa del controllo e dell organizzazione delle attività svolte dai dispositivi collegati al computer. ALU (Arithmetic Logic Unit): esegue le istruzioni di calcolo e di confronto tra dati; La potenza di calcolo delle istruzioni della CPU è misurata in MIPS (Milioni di Istruzioni per Secondo) mentre la sua velocità è misurata in Megahertz (MHz) o Gigahertz (GHz) 9

10 HARDWARE: IL BUS 10 Il BUS è il componente del calcolatore dedicato al trasferimento dei dati e delle informazioni di controllo tra le varie parti del calcolatore L idea alla base del BUS è la seguente: nel calcolatore è necessario collegare tutti i componenti tra di loro (per permettere lo scambio di dati tra componenti) ci sono due modalità per collegare un insieme di componenti; collegare ciascun componente con ogni altro componente o collegare tutti i componenti a un unico insieme di linee (il BUS, appunto)

11 HARDWARE: UNITA DI INPUT Tastiera; Mouse: Trackball; Touch pad; Joystick; Scanner (spesso usato con un OCR Optical Character Recognition); Penna ottica; Fotocamera digitale/web cam; Microfono; 11

12 HARDWARE: UNITA DI OUTPUT Schermo; Stampante Plotter; Casse acustiche e cuffie; Videoproiettore. 12

13 CONNETTORI E CONNESSIONI 1/2 Il collegamento delle apparecchiature hardware di input e di output con il computer avviene tramite apposite porte di connessione. Ad esempio: La porta seriale usata di solito da mouse e modem. È identificata dalla sigla COM (COM1,COM2,ecc..). Trasporta 1 bit per volta, ha una velocità massima = 115 Kbps La porta parallela usata dalla stampante e scanner, è identificata dalla sigla LPT1. Trasporta 8 bit alla volta, velocità massima = 150 Kb/sec Evoluzione 13

14 CONNETTORI E CONNESSIONI 2/2 La porta USB (Universal Serial Bus) nata come evoluzione/sostituzione della porta seriale/parallela. velocità = 12 Mbit/sec, collega fino a 127 periferiche in cascata alimenta direttamente le periferiche è plug & play La USB 2.0 del 1999 ha una velocità massima = 480 Mbps La porta PS/2 presente sul retro di ogni PC. Espressamente dedicata a mouse e tastiera. 14

15 CONNETTORI E CONNESSIONI Immagine 15

16 Visione d insieme Foto disaggregata di un computer Spiegazione ulteriore delle diverse parti 16

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