I componenti di un Sistema di elaborazione. Memoria centrale. È costituita da una serie di CHIP disposti su una scheda elettronica

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1 I componenti di un Sistema di elaborazione. Memoria centrale Memorizza : istruzioni dati In forma BINARIA : È costituita da una serie di CHIP disposti su una scheda elettronica CHIP= piastrina di Silicio contenente una serie di piccoli circuiti integrati incapsulati in un contenitore plastico e dotata di una serie di piedini (pin) di contatto per collegarsi all'esterno con altri chip. Le dimensioni di un chip sono dell'ordine di centimetri spazi ridotti.

2 I componenti di un Sistema di elaborazione. Memoria centrale L'unità di informazione è il bit ma contiene troppo poca informazione (2 informazioni). Si usa allora come unità il byte = 8 bit = 256 informazioni. byte 2 8 = 256 Con 256 valori si può rappresentare il testo attraverso la tabella ASCII

3 Tabella ASCII (si pronuncia 'as-kii' )

4 Tabella ASCII (si pronuncia 'as-kii' )

5 Struttura della memoria. - È una sequenza finita di celle di memorie. - ogni cella contiene 1byte o più byte - ogni cella è chiamata word. - ogni cella ha un suo indirizzo - l'indirizzo si ottiene sapendo il numero di riga ed il numero di colonna. La cella di posizione Riga = 3 Colonna = 5 È quella con il cerchio.

6 Parametri della memoria. Dimensione della CELLA : 1byte, 2byte, 4byte... Capacità TOTALE della memoria Modalità di accesso ai dati ( lettura e/o scrittura) Volatilità : I dati spariscono in assenza di corrente elettrica di alimentazione Velocità della memoria ( si misura in nanosecondi es.: 10ns)

7 Parola di memoria = cella di memoria cella COSA CONTIENE? - NUMERI : Dati numerici cioè numeri binari - CARATTERI : Dati alfanumerici cioè in codice ASCII - COMANDI : Un comando in linguaggio della macchina ADDRESS o INDIRIZZO. Le celle sono numerate : 0,1,2,3,4,5,6... ed il numero della cella è detto indirizzo... (address). L'indirizzo è però espresso in binario od in esadecimale.

8 Spazio di indirizzamento. È il numero di bit necessario a indirizzare tutte le celle di memoria. Se ho 256 celle di memoria bastano 8 bit Se ho celle di memoria servono 16 bit

9 Spazio di indirizzamento. Esempio : la memoria in figura. In questo caso gli indirizzi sono a 6 bit e pure lo spazio di indirizzamento è a 6 bit. e quindi vuol dire che ci sono 2 6 = 64 celle di memoria. Inoltre ogni cella (word) contiene poi 1 byte quindi vuol dire che la cella può immagazzinare - un numero di 8 bit - oppure 1solo carattere ASCII, - oppure 1 istruzione semplice.

10 Velocità della memoria È il tempo che passa tra : richiesta di accedere ad una certa cella istante in cui l operazione è eseguita. Tale tempo di accesso di una memoria RAM è dell ordine dei nanosecondi (1 nanosecondo= 1 miliardesimo di secondo). Il tempo per accedere ad un disco fisso è dell ordine del millisecondo (1 millisecondo = 1 millesimo di secondo) quindi di volte più lento.

11 ROM e RAM R.O.M. = read only memory = memoria a sola lettura. Memoria a sola lettura perché può esserne letto il contenuto cioè dati e programmi ma non si può modificarlo. R.A.M. = random access memory = memoria ad accesso casuale. Memoria ad accesso casuale perché si può accedere «a caso» ad un qualunque dato in una qualunque posizione si voglia e si può leggere, cancellare, scrivere e riscrivere nella cella.

12 Lettura e scrittura FRECCIA BLU = lettura dal disco rigido FRECCIA ROSSA = scrittura nel disco rigido. lettura scrittura

13 Bootstrap = avvio del computer La fase di BOOTSTRAP si ha appena dopo che premiamo il pulsante di accensione del computer. Il processore legge nella ROM i dati del BIOS dove c è un programma che fa attivare HARDDISK, FLOPPY, CDROM, RAM, PORTE USB, PARALLELA, SCHEDA VIDEO. Ecc ecc Sul video compaiono le scritte lette dal BIOS sulla ROM Tipo di processore, memoria, test della Memoria, porte usb.. Harddisk.. Ecc Processore memoria centrale BIOS nella ROM

14 MEMORIA ROM Tipicamente è più economica perché è realizzata con circuiti più semplici Tipicamente viene usata per contenere le istruzioni ed i dati della fase di bootstrap, ovvero di accensione ed avvio del sistema. Il computer, prima di prendere i dati dal disco rigido e immetterli in memoria, li prende dalla ROM dove ci sono le istruzioni di avvio. bootstrap 1 Avvio del Computer Windows 2 Caricamento di Windows

15 All interno della RAM FLIP-FLOP La RAM è costituita da miliardi di interruttori elementari che possono assumere due possibili stati acceso/spento. Se il flip-flop è acceso corrisponde al bit 0 Se il flip-flop è spento corrisponde al bit 1 Ogni flip flop è grande meno di un millionesimo di metro ( 30 nanometri). Il flip flop si spegne quando non è alimentato dalla corrente elettrica, perciò quando si spegne il computer la RAM si svuota e perde tutti i dati.

16 All interno della ROM La ROM contiene invece dei circuiti ed interruttori modificati «permanentemente» per cui ogni interruttore resta fermo al suo valore 0 oppure 1 per sempre. per questo motivo vengono usate per contenere i programmi di inizializzazione del sistema BIOS = Basic Input Output System Programma di inizializzazione del sistema Chip ROM Contenente il BIOS

17 Istruzioni in linguaggio macchina. Nelle celle di memoria (ROM o RAM) vengono memorizzati: Numeri (interi, relativi, reali) in forma binaria ( ). Caratteri alfanumerici (a b C D ). Istruzioni di programmi. I programmi che sono in memoria non sono però scritti in BASIC o PASCAL o FORTRAN o PHP questi infatti sono linguaggi per programmatori. I programmi scritti in Pascal dal programmatore vengono tradotti dal «compilatore» in forma più elementare in un linguaggio comprensibile dal processore detto: «linguaggio macchina». A 33 ADD 3 5 JUMP 4 C V B memoria LOAD 89 STORE 77 READ 67 WRITE

18 Istruzioni in linguaggio macchina. Numeri (interi, relativi, reali) in forma binaria ( ). Caratteri alfanumerici (a b C D ). Istruzioni di programmi. A 33 ADD 3 5 JUMP 4 C V B LOAD 89 STORE 77 READ 67 WRITE memoria

19 Linguaggio macchina I programmi memorizzati nella RAM o nella ROM sono dunque scritti in Linguaggio macchina In tal caso la cella di memoria è divisa in 2 o più parti Istruzioni dati Questo numero (cioè ) indica quale comando deve essere eseguito (il tredicesimo) per es. ADD = aggiungi

20 Linguaggio macchina Cella di memoria di 2 byte. Il primo è usato come campo istruzioni il secondo come campo dati. Aggiungi 33 A g g i u n g i 3 3