Calcolatori Elettronici

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1 Anno Accademico 2001/2002 Terminologia di base Calcolatori Elettronici Parte II: L organizzazione generale del calcolatore Prof. Riccardo Torlone Università Roma Tre! Calcolatore elettronico: macchina fatta di dispositivi elettronici che può risolvere problemi eseguendo istruzioni fornitegli! Programma: sequenza di istruzioni in un linguaggio! Linguaggio macchina: eseguibile direttamente da un calcolatore (binario) Con dispositivi elettronici si possono eseguire direttamente solo un numero limitato di istruzioni semplici (costi) I linguaggi macchina non sono adatti per le persone Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 2 Problema Soluzione adottata Traduzione o interpretazione Voglio fare X (programma complesso in un linguaggio L1 di alto livello) So fare Y (programma di istruzioni semplici in un linguaggio macchina L0) L1 MACCHINA VIRTUALE (compilazione o interpretazione) L0 MACCHINA REALE (esecuzione diretta) Se L0 ed L1 sono troppo diversi il problema si decompone introducendo livelli intermedi Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 3 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 4

2 Architettura a livelli Perché la stratificazione?! Al livello i corrispondono una macchina virtuale M i ed un linguaggio L i! Il linguaggio L i è tradotto nel linguaggio L i-1 o interpretato da un programma che gira sulla macchina M i-1! M 0 è facilmente realizzabile in hardware, ma difficile da programmare! M n è facile da programmare ma impossibile da realizzabile in hardware! Implementazione progressiva e modulare! Trasparenza per l utente e le applicazioni! Il linguaggio L n non dipende dalla piattaforma (hardware) M 0 :! Diversi linguaggi disponibili sulla stessa piattaforma! Lo stesso linguaggio disponibile su diverse piattaforme Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 5 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 6 Tipica struttura a livelli Struttura del computer PC: Program Counter IR: Instruction Register A: Accumulator! Il livello 2 è il più basso al quale un utente può programmare la macchina (confine tra software e hardware)! Normalmente si programma a livello 5! La memoria contiene sia i dati che le istruzioni! Il contenuto dei registri può essere scambiato con la memoria e l I/O! Le istruzioni trasferiscono i dati e modificano il contenuto dei registri! Registri particolari:! PC: indirizza l istruzione corrente! IR: contiene l istruzione corrente Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 7 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 8

3 Struttura della CPU Il ciclo Fetch-Decode-Execute L esecuzione di ciascuna istruzione nella CPU consta dei seguenti passi: 1. Carica l istruzione da memoria in IR (Instruction Register) (Fetch) 2. Incrementa PC (Program Counter) 3. Decodifica l istruzione (Decode) 4. Se l istruzione usa un dato in memoria calcolane l indirizzo 5. Carica l operando in un registro 6. Esegui l istruzione (Execute) 7. Torna al passo 1. Per l esecuzione dell istruzione successiva! Esecuzione di operazioni aritmetiche e logiche sui dati contenuti nei registri! Spostamento di dati fra registri e fra registri e memoria! Ciclo elementare: due operandi sono inviati alla ALU e il risultato e messo in un registro Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 9 Accessi alla memoria sono effettuati sempre al passo 1, e non sempre ai passi 4 e 5 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 10 Esecuzione e Interpretazione Esecuzione diretta! Le istruzioni possono venire eseguite direttamente dai circuiti hardware! Approccio molto complesso:! Repertorio di istruzioni limitato! Progettazione dell HW complessa! Esecuzione molto efficiente Interpretazione! L hardware può eseguire solo alcune operazioni elementari molto semplici! Ciascuna istruzione è scomposta in una successione di operazioni base poi eseguite dall hardware! Vantaggi:! Repertorio di istruzioni esteso! HW più compatto! Flessibilità di progetto La Microprogrammazione L HW puo eseguire microistruzioni:! Trasferimenti tra registri! Trasferimenti da e per la memoria! Operazioni della ALU su registri Ciascuna istruzione viene scomposta in una sequenza di microistruzioni L unità di controllo della CPU esegue un microprogramma per effettuare l interpretazione delle istruzioni Il microprogramma è contenuto in una memoria ROM sul chip del processore Vantaggi:! Disegno strutturato! Semplice correggere errori! Facile aggiungere nuove istruzioni Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 11 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 12

4 CISC e RISC All inizio degli anni 80 i progettisti di sistemi veloci riconsiderano l approccio dell esecuzione diretta Architetture RISC (Reduced Instruction Set Computer):! Repertorio ristretto (alcune decine)! Istruzioni prevalentemente su registri! Una istruzione per ciclo di macchina Architetture CISC (Complex Instruction Set Computer) µ- programmate:! Repertorio esteso (alcune centinaia)! Istruzioni anche su memoria! Molti cicli di macchina per istruz. Esempi:! Alpha (DEC): RISC! Pentium II (Intel): CISC Principi progettuali dei computer moderni! Eseguire direttamente le istruzioni più frequenti! Massimizzare la frequenza alla quale le istruzioni sono eseguite misurata in MIPS (Millions of Instr. per Second)! Semplificare la decodifica delle istruzioni: formati molto regolari! Limitare i riferimenti alla memoria alle sole LOAD e STORE! Ampliare il numero di registri per limitare l uso di LOAD e STORE N.B. Questi principi sono tipici della filosofia RISC ma anche le architetture CISC vi si adeguano almeno in parte Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 13 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 14 Vari Tipi di Parallelismo Pipelining Il parallelismo è ormai l unica strada per aumentare le prestazioni Limite di un esecuzione sequenziale: velocità della luce (30 cm in 1 nsec) Due tipi di parallelismo: A) a livello di istruzioni! Diverse istruzioni eseguite insieme! Diverse fasi della stessa istruzione eseguite concorrentemente B) a livello di processori! Molti processori lavorano insieme allo stesso problema! Fattori di parallelismo molto elevati! Diversi tipi di interconnessione e di cooperazione (più o meno stretta)! Ciascuna istruzione è divisa in fasi! L esecuzione avviene in una pipeline a più stadi! Più istruzioni in esecuzione contemporanea! Una istruzione completata per ogni ciclo N.B. Si guadagna un fattore pari al numero di stadi della pipeline Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 15 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 16

5 Caratteristiche di una pipeline Una pipeline consente un compromesso tra:! Latenza: tempo per eseguire una istruzione! Ampiezza di banda: numero di istruzioni completate per unità di tempo misurata in MIPS (milioni di istruzioni al secondo) Con:! Velocità di clock = T nsec! Numero di stadi = n Abbiamo:! Latenza = nt! Ampiezza di banda = 1000/T MIPS Architetture Superscalari Si aumenta il parallelismo avendo più di una pipeline nel microprocessore Le pipeline possono essere specializzate:! Una versione di Pentium ha due pipeline a 5 stadi! Una può eseguire solo istruzioni su interi Problema: compatibilità dell esecuzione parallela! Indipendenza tra le istruzioni! Ciascuna istruzione non deve utilizzare i risultati dell altra Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 17 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 18 Unità Funzionali Multiple Array e Vector Processors! La CPU contiene al suo interno diverse unità funzionali indipendenti! Lo stadio più lento della pipeline (che condiziona la velocità) viene multiplato (parallelizzato)! Architettura adottata nei supercomputer! Prima forma di architettura superscalare Array computer: processori identici ed autonomi eseguono le stesse istruzioni su dati diversi! ILLIAC IV (1974): 50 Mflops Vector processor: operano in parallelo su registri vettoriali (supercomputer) SIMD (Single Instruction Multiple Data) Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 19 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 20

6 Multiprocessori La Memoria Centrale Le CPU lavorano indipendentemente Shared memory: il bus può divenire collo di bottiglia Private memory: contiene il codice e parte dei dati Scambio dati tramite la shared memory Multicomputers: i singoli elementi sono normali workstation o PC MIMD (Multiple Instruction Multiple Data)! Contiene sia i programmi che i dati! Memorizzazione binaria (bit)! Cella (o locazione): unità indirizzabile! byte: 8 bit (minimo indirizzabile)! word: insieme di k byte (k dipende dall architettura)! Indirizzo (della cella): tramite il quale la CPU accede al dato nella cella! Indirizzi binari a m bit: spazio di indirizzamento 2 m celle ES Pentium II! Architettura a 32 bit! Registri e ALU a 32 bit! Word di 4 byte 32 bit! Indirizzi a 32 bit! Spazio indirizzabile 2 32 = 4 GB (64GB con opportuni accorgimenti) Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 21 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 22 Ordinamento dei byte (IBM, SUN) (INTEL)! Diversi ordinamenti dei byte nella parola nella rappresentazione di stringhe! Crea problemi nei trasferimenti fra computer di tipi diversi Codici a correzione di errore Recupero degli errori hardware tramite codifiche ridondanti Codifiche con n =m+r bit! n bit complessivi codifica! m bit dati! r check bit (ridondanti) Si utilizza solo un sottoinsieme delle codifiche (codifiche valide) Distanza di Hamming h=minimo numero di bit diversi tra due codifiche valide Per rilevare errori su d bit occorre h =d+1 Per correggere errori su d bit occorre h =2d+1 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 23 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 24

7 Codici a correzione di errore (2) ES n=10, m=2, r= =2 m codifiche valide Distanza di Hamming h=5 fra due codifiche valide contigue Possibile correggere errori doppi 2d+1=h= viene riconosciuto come Rilevazione di errore singolo (controllo di parità) Nel caso più semplice si vogliono solo rilevare errori singoli Basta aggiungere un solo check bit r=1, n=m+1 Bit di parità: scelto in modo che il numero complessivo di 1 nella codifica sia sempre pari (o dispari) Questo codice ha distanza h=2 Errore rilevato da circuiti molto semplici Le memorie segnalano parity error quando un errore si manifesta Possibile rilevare errori quadrupli d+1=h= viene riconosciuto come errato Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 25 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 26 Correzione di errore singolo Memorie Cache! m data bit, r check bit, n bit totali! 2 m codifiche valide! n codifiche errate a distanza 1 da ciascuna delle valide! Ogni codifica valida ne richiede in tutto n+1: (n+1) 2 m 2 n cioè (m+r+1) 2 r m r n=m+r r/m! La memoria è sempre più lenta della CPU e tende a rallentarla! Memorie veloci sono disponibili ma solo per piccole dimensioni! La cache (da cacher) funziona alla velocità del processore, e quindi nasconde la lentezza della memoria! Contiene le ultime porzioni di memoria acceduta: se la CPU vuole leggere una di esse evita un accesso a memoria! Funziona bene a causa della località degli accessi N.B. Al crescere di m l overhead scende Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 27 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 28

8 Cache Hit Ratio Gerarchie di memoria Se una parola viene letta k volte di seguito, k 1 volte sarà trovata in cache Capacity (byte) 2 4 Accesstime(sec) ! Cache hit ratio: H=(k 1)/k! Tempo medio di accesso a memoria:! m: tempo di accesso della memoria! c: tempo di accesso della cache A = c + (1 h)m La memoria è organizzata in blocchi Per ogni cache miss un intero blocco è spostato in cache > Scendendo nella gerarchia:! Cresce il tempo di accesso! Aumenta la capacità! Diminuisce il costo per bit Solo il livello più alto della gerarchia è a contatto con la CPU Migrazione dei dati fra livelli della gerarchia Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 29 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 30 Dischi magnetici Dischi magnetici (2)! Registrazione seriale su tracce concentriche! tracce/cm (larghe ~10µ)! Tracce divise in settori contenenti i dati, un preambolo e un ECC (Error-Correcting Code) (la capacità formattata scende del 15%)! Velocità di rotazione costante (7200 RPM)! Densità di registrazione variabile con il raggio della traccia (~ 10 5 bit/cm)! Velocità di trasferimento di 5-20 MB/sec! Burst rate e sustained rate! Cilindro: insieme di tracce sulla stessa verticale! Tempo di seek t seek : spostamento delle testine sul cilindro desiderato, dipende in parte dalla distanza (~ 5-10ms)! Tempo di latency t lat : spostamento sul settore desiderato (~ 10ms)! Tempo di accesso: t acc =t see +t lat Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 31 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 32

9 Floppy Disk Dischi IDE, EIDE e SCSI! Standard nato con il PC XT IBM! Limite di 16 testine, 63 settori e 1024 cilindri: in tutto 528 MB! EIDE estende lo standard a 2 24 settori, controllori fino a 4 dischi e transfer rate più alta ~30MB/sec! SCSI (Small Computer Interface), standard ANSI! Dispositivi rimuovibili! Le testine toccano i dischetti! Non in rotazione continua! Ritardo nei tempi di accesso! Controller piu intelligente, inizialmente migliori prestazioni! Connessione daisy chain! Adatto a server. Usato nelle Ws Unix Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 33 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 34 Dischi RAID RAID Level 0 e Level 1 Problema: miglioramento lento delle prestazioni dei dischi (1970: t seek =50ms; 1999 t seek =10ms) Soluzione: RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks)! Dividere i dati su più dischi! Parallelizzare l accesso! Aumentare il data rate! Introdurre una resistenza ai guasti Contrapposti a SLED (Single Large Expensive Disk) Data Striping: dati consecutivi nello stesso file vengono affettati e disposti su dischi diversi, dai quali possono essere letti (e scritti) in parallelo Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 35 Su n dischi si può guadagnare un fattore n sia in lettura che in scrittura Lo MTBF (Mean Time Between Failures) peggiora Non c è ridondanza: non è un vero RAID Ciascun disco è duplicato: shadowing Ottime prestazioni soprattutto in lettura: molte possibilità di bilanciare carico Eccellente resistenza ai guasti Supportato anche da vari SO (Es. NT 4) Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 36

10 RAID Level 2 RAID Level 3 Striping a livello di word o di byte Esempio: un nibble (mezzo byte) più 3 bit: codice di Hamming a 7 bit Registrazione ad 1 bit per ogni disco Rotazione dei dischi sincronizzata Resiste a guasti semplici Guadagna un fattore 4 in read e write Forte overhead (nell esempio 75%) Ha senso con molti dischi:! 32 bit+(6+1) parità 39 dischi! Overhead del 19%! Guadagna un fattore 32 in read e write Versione semplificata di RAID 2 Resiste a guasti semplici! Il bit di parità, sapendo quale drive è rotto, consente la correzione Overhead abbastanza contenuto RAID 2 e 3 offrono un eccellente data rate ma permettono di gestire solo una operazione su disco per volta perché ciascuna operazione coinvolge tutti i dischi Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 37 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 38 RAID 4 e RAID 5 Dischi ottici: CD-ROM Foto diodo Laser.78µ pit land 1/4 λ Interferenza nelle cavità Striping a livello di blocco: drive non sincronizzati RAID 4: la strip nell ultimo disco contiene i bit di parita dell insieme di bit omologhi di tutte le altre strip Resiste a guasti singoli (vedi RAID 3) Se una sola strip e scritta occorre leggere tutte le altre per calcolare la parità Il disco di parità è il collo di bottiglia RAID 5 distribuisce le strip di parità! Standard originariamente introdotto per i CD audio! Registrazione basata su pits e lands! L interferenza nelle cavità diminuisce l'intensità luminosa! Unica traccia a spirale ~ giri a ~ 600/mm: lunghezza totale ~5.6Km! Rotazione variabile RPM per avere flusso dati uniforme (musica) Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 39 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 40

11 CD-ROM: organizzazione dei dati CD scrivibili e riscrivibili! Byte codificati in simboli di 14 bit! Frame di 42 simboli di cui 24 utili! Settori di 98 frame, con 2k byte utili piu 16 di preambolo e 288 di ECC! Contiene in tutto 650 MB utili! Drive 1 : 75 settori/sec 150KB/sec! Drive 32 : ~5MB/sec N.B. Tre livelli di correzione di errore (simbolo, frame e settore): la parte utile è solo del 28% Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 41 Laser a due potenze (scrivibili):! alta (scrive): brucia delle areole nello strato colorato! bassa (legge): come nei CD-ROM (Solco preinciso per guidare il laser) Laser a tre potenze (riscrivibili): (supporto a due stati: amorfo e cristallino)! alta (scrive): cristallino amorfo! media (cancella): amorfo cristallino! bassa (legge): come nei CD-ROM Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 42 Standard per i CD ROM DVD: Digital Versatile Disk Red Book (1980) : standard ISO per il CD audio (Philips e Sony): simboli e frame Yellow Book (1984) : standard ISO per i CD-ROM dati: settori Green Book: standard CD multimediali High Sierra: Standard ISO 9660 per il file system:! Level 1: compatibile con tutti i SO! Level 2: Unix(UID,linksimbolici) Orange Book: standard CD scrivibili! Formato CD-ROM XA! Scrittura incrementale! CD-ROM multisessione! Aggiornamento della directory! VTOC: Volume Table of Contents Aumento della capacità:! Laser λ=.65µ pit.4µ (erano.8µ)! Spirale più stretta.74µ (erano 1.6µ)! Capacità: 4.7 GB! Data rate (1 ): 1.4MB/sec Basta per 133 minuti di film a , compresso con MPEG-2 Ulteriore aumento di capacità:! Singola faccia, layer doppio: 8.5 GB! Doppia faccia, layer singolo: 9.4 GB! Doppia faccia, layer doppio: 17 GB Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 43 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 44

12 Dispositivi di I/O Struttura fisica del PC! I dispositivi di I/O sono connessi al bus tramite controller! I controller gestiscono autonomamente i trasferimenti da e per la memoria: DMA (Direct Memory Access)! Possono comunicare con la CPU tramite le interruzioni! Il bus è condiviso da CPU e controller, e gli accessi sono regolati da un arbitro! La base della struttura è costituita dalla Scheda Madre (Mother Board)! Sulla scheda madre sono la CPU, il Chipset, il bus e vari connettori per la memoria e i dispositivi di I/O! Il bus è costituito da una serie di piste sul circuito stampato! Spesso sono presenti più bus, secondo diversi standard! Le carte di I/O vengono inserite nei connettori Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 45 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 46 Bus ISA e PCI Monitors CRT! ISA (Industry Standard Architecture) nasce col PC AT IBM (~1982)! PCI (Peripheral Component Interconnect) introdotto da Intel (~1990)! Il bus PCI ha più linee e maggiore frequenza di funzionamento (66MHz)! Sia ISA che PCI sono di pubblico dominio Sono gli stessi usati nei televisori ma con prestazioni migliori:! Dot Pitch: dimensione dei pixel (tipica mm)! Risoluzione: numero di pixel (Es per 17 )! Refresh rate: frequenza con cui i quadri sono riprodotti (Es. 85 Hz) Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 47 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 48

13 Display Flat Panel Terminali a mappa di caratteri! Basati sulla conduzione di luce polarizzata da parte dei cristalli liquidi (LCD)! Conduzione influenzata da campi elettrici! Campi generati da elettrodi trasparenti! Problemi: basso contrasto, angolo visuale Display a Matrice Attiva! Elementi luminosi (pixel) controllati da una matrice di selezione! Molto migliori ma costosi Display a colori:! Stessi principi, ma più strati e filtri Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 49! Possono presentare sullo schermo solo caratteri (generati dal controller)! Tipicamente 25 righe da 80 caratteri! Caratteri contenuti nella VRAM! Dimensioni limitate della VRAM: tipico k (2 byte per char)! Flusso contenuto tra memoria e VRAM! Non possono gestire alcun tipo di grafica! Ormai quasi estinti Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 50 Interfaccia RS-232-C Standard IEEE inizialmente per la gestione di terminali remoti:! Connettore standard a 25 pin! Protocollo di comunicazione! Trasmissione seriale UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter)! Connessione locale con cavo senza modem (null modem)! Usato per connettere dispositivi di vario tipo alla porta seriale Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 51 Terminali a mappa di bit! L immagine è costituita da una matrice di punti (pixel)! Da 1 a 4 byte per pixel! Interfacce grafiche, a finestre! Problema: dimensione della VRAM! Risoluzione ! 24 bit per pixel (true color)! Servono 4 MB di VRAM! Problema: gestione dell immagine! Flusso tra RAM e VRAM! Carico addizionale per la CPU! Soluzioni:! Potenziamento del bus (PCI)! Schede grafiche con capacità di elaborazione dell immagine Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 52

14 Tastiere e mouse Stampanti Inkjet Tastiere! Codice del carattere inviato ogni volta che si pigia o rilascia un tasto! Genera una interruzione della CPU! Combinazioni di tasti gestite SW! Mapping dei tasti (tastiere nazionali) gestito in software Mouse! Tecnologie meccanica e ottica! 3 byte inviati ogni volta che il mouse fa un certo spostamento minimo: 1 - Spostamento sull asse x 2 - Spostamento sull asse y 3 - Posizione dei bottoni Avvolgimento di eccitazione Goccia Inchiostro Capillare Carta Stampanti grafiche: dot/inch Caratteri trattati come immagine Contrazione del capillare per impulsi elettrici nell avvolgimento Teste a più ugelli, si postano sulla carta Poco costose e silenziose, ma lente Problemi:! Trascinamento della carta! Intasamento degli ugelli! Costo delle cartucce! Generazione dell immagine, da parte del computer Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 53 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 54 Stampanti Laser Gestione delle Stampanti Laser Eccitazione elettrostatica del tamburo di selenio con pennello laser Adesione del toner (polvere plastica) Trasferimento del toner sulla carta a caldo e sua fusione (fissaggio) Vantaggi! Silenziose, veloci e precise! Maggiori costi fissi, minori marginali La generazione dell immagine viene fatta dalla stessa stampante Stampante dotata di microprocessore e parecchi MB di ROM e RAM Set di caratteri contenuti nella ROM Scalatura delle fonti Il computer invia una descrizione dell -immagine in uno speciale linguaggio Postscript: linguaggio proprietario di Adobe per la descrizione di immagini Un file Postscript è un programma che descrive un documento:! Testo, con specifica di fonte e corpo! Immagine delle fonti non standard! Disegni (vettoriali e bitmap)! Formato della carta, ecc. Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 55 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 56

15 Stampanti a Colori Modem CYMK (Cyan, Yellow, Magenta, BlacK): codice di stampa a 4 colori RGB (Red, Green, Blue): codice a 3 colori monitor necessaria conversione Inkjet! Come B/N, con più teste di stampa! Molto diffuse e poco costose Laser! Costose, ottima qualità e costi marginali contenuti! Usano 4 toner di colori diversi! Richiedono molta memoria Sublimazione! Fondono inchiostri solidi con pigmenti, e li depositano sul foglio Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 57 Informazione binaria trasmessa su linee analogiche modulando una portante Modulazione di ampiezza, frequenza e fase! Bit rate: frequenza di invio dei bit! Baud rate: frequenza con cui varia il segnale Bit rate tipiche: ~ bits/sec Protocolli V.21, V.32, V.34, V90 (56Kbps) Modem programmabili tramite linguaggio standard (AT) Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 58 Linee ISDN! Linea digitale che usa un normale doppino telefonico! Due canali indipendenti a bit/sec ciascuno più uno di segnalazione a ! Ciascuna delle linee puo essere anche convertita in analogica! Molto più affidabile, consente connessioni a 64 e 128 Kbits/sec, non richiede modem! Anche linee ISDN a 30 canali ADSL! Tecnica appartenente alla famiglia Digital Subscriber Line (DSL)! Permette la trasmissione dati ad alte velocità (ordine dei Mbps) migliorando le tecniche di filtraggio e conversione analogico/digitale! Utilizza frequenze che vanno oltre la banda fonica ( Hz).! Flussi di dati paralleli lungo sottocanali su portanti a frequenze diverse.! Velocità upstream: 24 can. 15 bit 4.3 Khz = 1,5 Mbps! Velocità downstream: 248 can. 15 bit 4.3 Khz = 16 Mbps Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 59 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 60

16 Codice ASCII (Hex 0-1F) Codice ASCII (Hex 20-7F) Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 61 Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 62 Codice UNICODE! Codice ASCII a 7 bit, poi esteso a 8! Escape sequences: per caratteri speciali! Diversi codici nazionali code pages! Impossibile usarli simultaneamente! Codice UNICODE a 16 bit, nuova proposta di standard:! code points! Semplifica la scrittura del software! 336 code points: alfabeti latini! 112 accenti e simboli diacritici! Greco, cirillico, ebraico, ecc.! ideogrammi cinesi! sillabe coreane! Un consorzio assegna quello che resta, ma durerà poco Riccardo Torlone - Corso di Calcolatori Elettronici 63