Lezione 3 ARCHITETTURA: JOHN VON NEUMANN (1946) INPUT OUTPUT MEMORIA CPU MEMORIE

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1 Lezione 3 ARCHITETTURA: JOHN VON NEUMANN (1946) INPUT OUTPUT MEMORIA CPU Bus MEMORIE RAM (Random Access Memory). Memoria Centrale, Memoria di Lavoro, Memoria principale. Consiste in una matrice di celle che può essere letta e scritta. Volatile Fornendo un INDIRIZZO (exadecimale) di memoria restituisce alla CPU il dato/istruzione contenuto nella locazione. Ogni cella contiene 8, 16, 32, 64 bit a seconda del processore. Tempo di accesso è uguale per tutte le celle: tempo tra l istante in cui si presenta l indirizzo in ingresso e quello in cui appare il dato in uscita ~ ns ( HD µs) Velocità trasferimento dati da/per la RAM è di alcuni GB/s ( HD = MB/sec) Memoria RAM Consigliata 64 MB; 128 MB; 256 MB; 512 MB; 1 GB; ATTENZIONE: il Kilo (k) informatico NON è 10 3 ma 2 10 = 1024 il Mega è 2 20 = 1024*1024= KB di memoria si riferisce a 1024 locazioni di memoria da 8 bit ciascuna, oppure 512 locazioni di memoria da 16 bit. ROM (Read Only Memory) memoria che contiene informazioni e istruzioni inserite dal produttore. Non è volatile. Es: BIOS ( Basic Input Output System) BIOS è un programma eseguito automaticamente dal computer all accensione ( autodiagnosi ) per verificare se le periferiche sono connesse e caricare nella RAM il Sistema Operativo. Se la ROM è cancellabile (con UV) e riprogrammabile è una EPROM ( Erasable Programmabe ROM). Se è riprogrammabile da utente (aggiornamento del BIOS ) si chiama EEPROM (Electronic EPROM)

2 Dispositivi Memorizzazione di Massa HARD DISK (HD Memoria di massa),disco Rigido e Fisso. NON Rimovibile, NON Volatile. Generalmente è Interna, se Esterna collegata con PC tramite USB. Composto di più dischi rigidi paralleli e da più testine di lettura e scrittura su entrambi i lati di ogni piatto. Accesso casuale (diretto). Capacità GB. Tempi di accesso: ~ µs ; Nel PC c'è una Scheda Controller fornita dal costruttore dell'hd che controlla il funzionamento dell'hd e del Floppy Drive nelle operazioni di scrittura e lettura. FLOPPY DISK è un disco ricoperto di materiale magnetico su cui è possibile scrivere o leggere sequenze di bit. È Rimovibile e Permanente. Sensibile Caldo. C. Magnetici. Tempo accesso 170 ms. Protezione da scrittura con slitta. Durante la FORMATTAZIONE viene diviso in circonferenze concentriche (TRACCE; PISTE) e in un certo numero di (SETTORI) da 512 B. Più settori si chiamano Cluster. Il cluster è la unità minima di memorizzazione; anche se si memorizza un solo byte si consuma un cluster. Nel Settore 0 viene memorizzata la FAT (File Allocation Table) per il DOS e la VFAT per Windows. Contiene la struttura delle directory e dei cluster che memorizzano i file. 3,5" DSHD ( doppia faccia alta densità) 1,44 Mbyte ( 80 Piste; 18 Settori) x 2 facce Con la corrente che attraversa la testina si orientano le particelle di ferro contenute sulla superficie del floppy. Per ogni bit si creano due bande. Se il bit è un 1 binario, dopo aver creato la prima banda si inverte la corrente nella bobina in modo che nella seconda banda le particelle magnetiche vengono orientate in direzione opposta. Se il bit è uno 0 binario, le particelle nelle due bande sono allineate nella stessa direzione. Nella lettura la testina scorre sopra il disco attraversando i minuscoli campi magnetici prodotti dalle bande del disco. Nella testina si genera una corrente elettrica la cui direzione dipende dalla polarità delle bande. Rilevando la direzione della corrente, il computer può stabilire se la testina sta passando su un 1 o su uno 0.

3 CD-ROM Sola lettura ( Compact Disk Read Only Memory).. Supporto per i programmi. I CD hanno capacità di 650 MB; 700 MB; Affidabili Poco costosi Il lettore CD del PC legge anche i CD audio. Es: CD da 700 MB ( 20kHz*8campioni/ciclo*60sec/min*74min) ( 74 minuti di musica). CD-R (Compact Disk Recordable) E possible scrivere una sola volta anche in più sessioni fino ad esaurimento della capacità. Sul supporto è indicata la velocità massima di scrittura 1x ; 4 x CD-RW ( Compact Disk ReWritable ) E possibile scrivere e cancellare dati utilizzando il supporto fino a 1000 volte. Sul supporto è indicata la velocità massima di scrittura 1x; 4 x. I primi lettori di CD-ROM leggevano 150 KB/sec che è la velocità di lettura dei CD audio ( x1). CD 52x Significa che il lettore legge i dati alla velocità di 52 x 150 KB/sec. Il lettore legge dati a grande velocità ( Buffer) poi si ferma per permettere al PC di riprodurli alla velocità costante richiesta dalla riproduzione audio e quindi riprende la lettura. Il CD è costituito da un disco di policarbonato sul quale è sovrapposto uno strato di materiale colorato verde e quindi un sottile strato d alluminio (oro). Infine vi è uno strato di vernice antigraffio. Nella fase di scrittura il materiale verde assorbe facilmente la luce laser (λ=790 nm ) e deformandosi ( stripe-pit ) deforma in modo permanente lo strato di alluminio (oro ) Sulla superficie si alternano aree piane (land-1) che riflettono il fascio verso il rivelatore e rilievi (pit-0) dove il fascio viene diffuso. Le copie personali di CD-ROM si riproducono con il Masterizzatore che legge e scrive. Masterizzatore CD 48x/24x/52x. Significa che è in grado di : Scrivere su CD-R alla velocità di 48 x 150 KB/sec Scrivere su CD-RW alla velocità di 24 x 150 KB/sec Leggere da CD-ROM a 52 x 150 KB/sec. La velocità minore fra quella di scrittura indicata sul supporto e quella del masterizzatore sarà la effettiva velocità di scrittura.

4 Il motore del CD-ROM varia il numero giri/sec in modo che, indipendentemente dalla distanza radiale del lettore, la parte di disco esplorata abbia sempre la stessa velocità periferica e quindi i settori (512 B) abbiano tutti la stessa lunghezza. Nell'HD invece è costante la velocità angolare, la velocità periferica delle tracce esterne è maggiore di quelle interne e i settori esterni sono più lunghi. Spreco di spazio ma ho massima velocità di recupero dei dati. Nei CD-ROM i dati sono immagazzinati in un'unica spirale che dal centro evolve verso la periferia. Il solco a spirale ha un andamento ondulato con una frequenza che varia con continuità lungo la spirale. Da questa frequenza il lettore risale alla posizione della testina sulla superficie del disco. Nel CD-ROM non esiste la FAT come nei floppy. Il PC che invia i dati da memorizzare crea automaticamente un indice dei contenuti

5 DVD-ROM ( Digital-Versatile-Video Disk-ROM). DVD a sola lettura. Prodotti con tecnologia simile ai CD-Rom ma in grado di accogliere fino a 17 GB. DVD-R o DVD+R ( DVD-Recordable) Scrivibili una sola volta in formato + o non compatibili. Sul DVD e indicata la velocità max di masterizzazione DVD-RW o DVD+RW ( DVD-ReWritable) Rescrivibili più volte in formato + o -. E indicata la velocità max di masterizzazione Un lettore DVD 16x/48x significa che Legge DVD-ROM alla velocità di 16 x 150 KB/sec Legge CD-ROM alla velocità di 48 x 150 KB/sec Masterizzatore DVD ha sei velocità di funzionamento Le prime tre per scrittura / riscrittura / lettura di un DVD Le seconde tre per scrittura / riscrittura / lettura di un CD USB Flash; Penne USB E riscrivibile elettronicamente ( EEPROM) ed è riconosciuto dal sistema operativo come un piccolo HD. 64; 128; 256; 512 MB; 2 GB Velocità media Costo medio Molto affidabile