Corso di Informatica. Architettura del Calcolatore. Architettura del Calcolatore. Corso di Laurea in Conservazione e Restauro dei Beni Culturali

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1 Corso di Laurea in Conservazione e Restauro dei Beni Culturali Corso di Informatica Gianluca Torta Dipartimento di Informatica Tel: ail: torta@di.unito.it Architettura del Calcolatore Architettura del Calcolatore elaborare memorizzare interagire Elaboratore emoria Secondaria emoria Secondaria

2 e Elaboratore emoria Secondaria emoria Secondaria e nell architettura di Von eumann i due componenti di base sono: (Central Processing Unit) (Random Access emory) la memorizza sia il programma che i dati la esegue il programma leggendo e scrivendo dati e

3 la è (concettualmente) una sequenza di celle la è (concettualmente) una sequenza di celle ogni cella contiene un byte di informazione la è (concettualmente) una sequenza di celle ogni cella contiene un byte di informazione ogni cella è identificata da un indirizzo

4 la è (concettualmente) una sequenza di celle ogni cella contiene un byte di informazione ogni cella è identificata da un indirizzo si può leggere/scrivere un byte in qualsiasi cella dato l indirizzo (Random Access) alcune parti della contengono dati altre parti della contengono programmi un programma è quindi codificato da una sequenza di byte come è possibile? il linguaggio macchina permette di codificare un programma come sequenza di byte semplici operazioni logiche, aritmetiche, di confronto, di lettura/scrittura della,

5 il linguaggio macchina permette di codificare un programma come sequenza di byte semplici operazioni logiche, aritmetiche, di confronto, di lettura/scrittura della, tutti i programmi, anche Word, Excel, internamente sono codificati in L Esecuzione di Programmi Esecuzione di Programmi leggi prossima istruzione somma 2 al valore della cella

6 Esecuzione di Programmi leggi dati Esecuzione di Programmi esegui calcoli = Esecuzione di Programmi scrivi risultato

7 Esecuzione di Programmi leggi prossima istruzione Architettura del Calcolatore Elaboratore emoria Secondaria emoria Secondaria emoria Secondaria emoria Secondaria la è volatile (i dati vengono persi quando il calcolatore non è alimentato ) abbiamo bisogno di una memoria persistente dove memorizzare programmi e dati nei moderni calcolatori la memoria persistente è rappresentata principalmente dagli hard-disk

8 emoria Secondaria HD emoria Secondaria HD trasferisci 100 byte da indirizzo su HD a indirizzo su +99 emoria Secondaria HD +99 comando di trasferimento da HD a

9 emoria Secondaria +99 HD +99 emoria Secondaria gli HD sono veloci e permettono lettura e scrittura dei dati CD e DVD sono più lenti e di sola lettura drive USB e nastri magnetici sono più lenti ma costi e dimensioni inferiori; prestazioni (più che) sufficienti per archiviazione e trasferimento dati Elaboratore emoria Secondaria emoria Secondaria

10 anche la memoria secondaria può essere considerata un dispositivo di I/O i dispositivi di I/O permettono al calcolatore di interagire con gli esseri umani e con altri dispositivi artificiali monitor, tastiera, mouse, stampante, per interagire con gli esseri umani modem, porte USB, per interagire con altri dispositivi (es. camera digitale) STAPATE +99 STAPATE stampa i caratteri ASCII corrispondenti a 100 byte della a partire dall indirizzo

11 STAPATE comando di trasferimento da a memoria stampante +99 STAPATE STAPATE comando di stampa dei 100 byte

12 DOCUETO CARTACEO STAPATE +99 Architettura Software abbiamo studiato l architettura hardware (elettronica) del calcolatore anche la parte software (programmi) del calcolatore ha una architettura realizza il collegamento tra funzionalità di alto livello di applicazioni quali Word, Excel, e i comandi basso livello in L che interagiscono con l hardware Architettura Software macchina fisica Hardware

13 Architettura Software macchina virtuale (astratta) Hardware Sistema Operativo Architettura Software macchina virtuale (astratta) Hardware Sistema Operativo Librerie di Componenti Architettura Software macchina virtuale (astratta) Hardware Sistema Operativo Librerie di Componenti Applicazioni (Word, Excel, )

14 Sistema Operativo utilizza i servizi dell hardware e fornisce servizi alle librerie e alle applicazioni ac OS, Linux, Windows, ecc. sullo stesso tipo di hardware posso utilizzare SO diversi (es. sul PC posso usare Windows, Linux, Sun Solaris, ) lo stesso SO può essere utilizzato su hardware diversi (es. Linux su PC, iac, IB z9, ) Sistema Operativo servizi principali: accesso a dispositivi di I/O accesso a memoria secondaria (File System) condivisione della da parte di diversi programmi in esecuzione (processi) (multitasking) isolamento delle parti di usate da processi diversi (emory anagement) accesso alla rete di comunicazione (es. Internet) File System è il servizio offerto dal SO per l accesso alla memoria secondaria (HD, CD, DVD, USB drive, ) offre astrazione del contenuto fisico del dispositivo attraverso il concetto di file i file system moderni offrono anche controllo di accesso, replica, crittografia, snapshot,

15 File per l utilizzatore del SO un file è una sequenza di byte identificata da un nome univoco detto pathname un file può contenere qualunque tipo di informazioni: testo, immagini, programmi, un file può essere creato, letto, scritto, modificato, cancellato File le directory sono dei file speciali il cui contenuto consiste in un elenco di pathname relativi es. nel file system TFS (Windows) la directory C:\Programmi\ potrebbe contenere l elenco: icrosoft Office (directory) Adobe Acrobat (directory) TextPad.exe (file) File in TFS un pathname è quindi composto come segue: <drive>:\<dir1>\<dir2>\\<file> se la directory corrente è <drive>:\<dir1> allora il pathname relativo di <file> è <dir2>\\<file> il contenuto del dispositivo è dunque organizzato con una struttura gerarchica ad albero

16 File Disco (D:) Applicazioni Libri Appunti.txt Corsi Elab_imm Elab_suoni Elab_testi Francese Inglese Italiano Inglese coreldrw.exe photopnt.exe Winword.ex e Francese Tedesco libro3 libro3 Spagnolo Appunti.txt Dispense.pdf radice file file file directory directory directory File Disco (D:) Applicazioni Libri Appunti.txt Corsi Elab_imm Elab_suoni Elab_testi Francese Inglese Italiano Inglese coreldrw.exe photopnt.exe Winword.ex e Francese Tedesco libro3 libro3 Spagnolo Appunti.txt Dispense.pdf directory corrente File Disco (D:) Applicazioni Libri Appunti.txt Corsi Elab_imm Elab_suoni Elab_testi Francese Inglese Italiano Inglese coreldrw.exe photopnt.exe Winword.ex e Francese Tedesco libro3 libro3 Spagnolo Appunti.txt Dispense.pdf directory corrente

17 Corsi File Inglese Francese directory Tedesco corrente Spagnolo Appunti.txt Dispense.pdf Elab_imm coreldrw.exe Disco (D:) Applicazioni Elab_suoni photopnt.exe Libri Appunti.txt Elab_testi Francese Inglese Italiano Winword.ex e libro3 libro3

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