Architettura elaboratori

Question 1

Ram

Answer 1

Random access memory
Immagazzina i programmi che istruiscono il processore sull’elaborazione da svolgere e i dati da elaborare

La Ram deve permettere di leggere e registrare sequenze di bit.
Composta da celle da 8 bit ciascuna (1byte)

Question 2

Spazio di indirizzamento

Answer 2

Il processore può scrivere e leggere un numero da una cella di memoria. Per farlo deve specificare un indirizzo che ha lunghezza prefissata.
Lo spazio di indirizzamento è il numero di celle indirizzabili.

Question 3

Tempo di accesso

Answer 3

Tempo necessario per accedere all’informazione contenuta in una cella

Question 4

Accesso casuale

Answer 4

Il tempo di accesso non dipende dalla posizione della cella

Question 5

Il processore (parte fisica)

Answer 5

Costituito da sottili lamine in silicio (chip). Ogni chip contiene milioni di piccoli interruttori (transistor) collegati fra loro da tracce sottili di alluminio.

Question 6

Processore (cosa fa) + cicli di esecuzione

Answer 6

Esegue le istruzioni scritte in linguaggio macchina, esso lavora per cicli di esecuzione, ad ogni ciclo:

• recupera dalla RAM la prossima istruzione
• decodifica l’istruzione
• esegue

Question 7

Processore

Answer 7

Il processore scandisce i cicli di esecuzione della CPU grazie al CLOCK.
Ad ogni ciclo:
- recupera l’istruzione all’indirizzo segnalato dal program counter, l’istruzione viene poi trasferita al registro istruzioni
- incrementa di 1 il valore del program counter così da leggere l’istruzione successiva
- legge dal registro istruzione e decide cosa fare

Question 8

Frequenza della cpu

Answer 8

Numero di cicli di esecuzione possibili in un secondo, si misurano in Hertz. La frequenza indica la velocità con cui vengono eseguite le istruzioni

Question 9

Unità di controllo

Answer 9

• esegue le istruzioni dei programmi
• coordina le attività del processore
• controlla il flusso di istruzioni tra il processore e la memoria

Question 10

Cosa sono i registri?

Answer 10

Piccole unità di memoria, possono essere:

• registri speciali
• registri generici come la ALU

Question 11

ALU

Answer 11

Esegue calcoli aritmetici e test logici. Per eseguire tali calcoli deve avere di dati in memoria, necessario quindi trasferire il dato dalla memoria in un registro (lettura) e poi ritrasferirò dal registro alla memoria (scrittura).

L’istruzione di lettura e scrittura contiene anche l’indirizzo di memoria e il registro su cui operare.

Question 12

Registri, come si misura la dimensione

Answer 12

Word o parola –> massimo numero che si può calcolare, è un aggregato di byte su cui operare come un blocco unico.

Question 13

Connessioni: bus
Bus di sistema
Bus locale

Answer 13

Connessione fisica tra CPU e altre componenti del computer.

Bus di sistema –> linee di indirizzi che trasmettono l’indirizzo dei dati in memoria mentre linee di dati trasmettono i bit dei dati stessi.

Bus locale –> trasmette dati in modo più veloce dalla memoria della CPU allo schermo o ad altri dispositivi

Question 14

Porte seriali o parallele

Answer 14

Connessioni storiche del computer, la prima usata per il modem, la seconda per le stampanti, ogni porta ha una presa specifica con specifico connettore.

Question 15

Porte seriali

Answer 15

Porte seriali, comunicazione asincrona, inviano un bit alla volta, subiscono rallentamenti in uscita dal computer poiché i bit si trovano in coda per uscire. Cavo lungo max 300m.

Question 16

Porte Parallele

Answer 16

Porte parallele, i bit della periferica vengono trasferiti direttamente al pc, trasmettono 8 bit alla volta e sono più veloci nella comunicazione tra periferica e computer, il segnale è tuttavia minore rispetto a quello delle porte seriali, cavo 30m

Question 17

USB

Answer 17

Permette di connettere fino a 127 dispositivi in serie, collega periferiche che trasportano dati ma non video.
Sono veloci, permettono la connessione in serie dei dispositivi e permettono il plug and play.

Question 18

Fireware

Answer 18

Permette di collegare molti dispositivi elettronici dotati di ampia banda passante, opera a 800 Mb/s

Question 19

Bluethoot

Answer 19

sistema di trasmissione radio che mette in comunicazione dispositivi elettronici di vario tipo entro un raggio di 100m

Question 20

Comunicazione delle periferiche

Answer 20

Operano in modo asincrono rispetto al processore, ne sono schiave (master slave, il processore coordina le attività).

Comunicazione da periferica a processore: la periferica scrive info nello spazio di memoria e poi avverte il processore ad ogni ciclo di Clock della disponibilità del dato.

Processore a periferica: il processore scrive le info nello spazio di memoria e tramite segnale attiva la connessione via cavo che trasferisce le info alla periferica.

Question 21

Segnale che le periferiche inviano al processore

Answer 21

Interrupt

Question 22

Driver

Answer 22

Programma speciale che interrompe le attività del processore costringendolo a considerarlo, dopo aver eseguito questo programma il processore torna al compito precedente.

è un programma molto importante che deve essere presente sul pc perché la periferica possa funzionare.

Question 23

Memoria secondaria

Answer 23

Inserita per compensare la volatilità della memoria principale. Ha dimensioni più grandi ma è più lenta tuttavia i programmi vengono trasferiti in RAM.

Question 24

Tipi di memorie secondarie

Answer 24

• hard disk, magazzino sempre disponibile per dati e programmi, si può scrivere e leggere liberamente
• cv e dvd, memorie di tipo ottico, serve uno strumento apposito per scriverci sopra, il masterizzatore. Per leggerli serve il lettore.
• nastri magnetici, per grandi quantità di info
• chiavi usb, piccoli hard disk portatili
• compact flash, usati per fotocamere digitali

Question 25

Accesso

Answer 25

Indica la scrittura, lettura della memoria.

Accesso sequenziale, occorre scorrere tutte le info per trovare quella ricercata, tempo di accesso dipende dalla posizione, sconveniente ma semplice da gestire.

Accesso diretto, si accede direttamente alle info in un punto qualunque, tempo di accesso uniforme

Question 26

Accesso alla memoria secondaria

Answer 26

si deve specificare un indirizzo, le unità indirizzabili si chiamano blocchi, sono più grandi delle celle, equivalgono a 1kb.

Memoria secondaria > Ram
Lettura scrittura più lente

Question 27

Dischi magnetici

Answer 27

supporti di plastica, metallo o vinile su cui è depositato materiale magnetizzabile, polarizzazione positiva (bit1) e negativa (bit0). La magnetizzazione è permanente fino a che non viene modificata da un agente esterno.

vengono utilizzati solo dopo la formattazione ovvero dopo che la superficie del disco viene suddivisa in tracce concentriche e settori a spicchio.
I settori suddividono ogni traccia in porzioni dette blocchi, per indirizzare i blocchi basta specificare la sua traccia e il settore.

Question 28

accesso diretto

Answer 28

per accedere ad un blocco basta posizionare la testina su di esso. il tempo di accesso è dato da:

• seek time, tempo che la testina usa per raggiungere la traccia desiderata
• latency time, tempo che si aspetta prima che il settore desiderato passi sotto alla testina
• tempo di trasferimento, tempo necessario a trasferire i bit del blocco desiderato dal disco alla ram o viceversa

Question 29

RAID

Answer 29

utili quando servono memorie di massa di grandi dimensioni, sono costituiti da un insieme di dischi rigidi a basso costo collegati fra loro

Question 30

RAID 0

Answer 30

distribuzione automatica dei dati su più dischi, dato che i dati non sono replicati non garantisce tolleranza ai guasti in caso di rottura di un disco

Question 31

RAID 1

Answer 31

i dati vengono replicati (mirroring), nel caso di rottura si passa ad un altro disco senza perdita di dati

Question 32

RAID 3

Answer 32

simile alla tecnica di livello 0 ma dedica un hard disk al recupero automatico mediante la tecnica del controllo di parità

Question 33

SSD

Answer 33

tipologia di dispositivo di memoria di massa basata su semiconduttore, utilizza la memoria allo stato solido per archiviare i dati. memorizzano grandi q di dati in maniera non volatile senza l’utilizzo di organi meccanici

Question 34

Interfaccia tra hard disk e CPU

Answer 34

gli hard disk sono solitamente interni al computer e si collegano tramite porta interna non visibile all’utente che si basa su una modalità di trasferimento dati seriale. esistono anche hard disk esterni per aumentare la memoria di massa del pc.