2° lezione di informatica basilare


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2° lezione di informatica basilare

Fedeporcus » Lun Gen 21, 2008 5:02 pm

Bentornati amici di wolfotakar.com! Ecco, finalmente, la seconda lezione di informatica basilare! N.B. Sarebbe bene affiancare lo studio di queste note alla lettura del mio precedente topic sui sistemi operativi.

Qui parlero' della storia degli elaboratori fino ad oggi e di tutta la struttura di un elaboratore elettronico (anche detto computer).

Il primo strumento di calcolo conosciuto venne creato intorno al 2000 a.C. ed e' l'abaco, uno strumento che consente di effettuare calcoli nel sistema decimale utilizzando delle palline che scivolano su uno stecco. Ognuno di questi stecchi ha 9 palline di colore diverso per ogni stecco. Esso consentiva un calcolo facile, ma era soprattutto un buon metodo per dare una buona concezione del sistema di numerazione decimale. L'efficacia dell'abaco, per quanto se ne possa dubitare, lo porto' a durare fino al 1642 d.C., quando Blaise Pascal invento' la prima macchina addizionatrice moderna che prese il nome di Pascalina. Qualche anno dopo Gott-Fried Leibiniz invento' il sistema meccanico di calcolo che consentiva di esguire la somma, la differenza, la divisione, la moltiplicazione e la radice quadrata. Nei primi anni dell' '800 venne inventato il telaio da tessitura da Joseph Jacquard che era controllato in modo automatico da schede perforate. Infine, nel 1835, fu ideato da Charles Babbge il calcolatore digitale meccanico, anch'esso usava le schede perforate ed era in grado di effettuare cicli e salti condizionati. Fu nel 1944 che fu rivoluzionato l'uso degli elaboratori, quando Haward Aiken, della Harvard University, ideo' il MARK I, ovvero la prima calcolatrice digitale elettronica caratterizzata dall'uso di rele'. Nel 1946 fu creata ENIAC da J.Presper Eckert e John Mauchey (della University of Pensylvania), una calcolatrice digitale elettronica che fu affiancata dall'uso delle valvole; tale scoperta porto' ad un nuovo livello gli elaboratori, infatti le valvole resero ENIAC ben 500 volte piu' veloce di MARK I!

Giungiamo coś al 1951, quando il team di ENIAC, in collaborazione con John Von Neumann, creo' UNIVAC I il primo vero elaboratore elettronico. Esso non svolgeva la sola funzione di calcolo ma, grazie all'uso delle valvole, ottenne una potenza superiore a tutti gli altri elaboratori; vennero dunque attribuite ad UNIVAC I le seguenti caratteristiche:
-un programma in memoria centrale;
-parallelismo dei dati.
Tale elaboratore, pero', non era alla portata di tutti, in quanto impiegava 17000 valvole, 20 accumulatori e 104 registratori a 20 bit, per un'area di 100 metri quadri ed un peso di 30 tonnellate.

Gia' nel 1959, con la nascita del transistor, la valvola venne sostituita. Pensate ad avere le 17000 valvole di UNIVAC I in uno strumento 17000 volte piu' piccolo!
La rivoluzione finale fu nel 1966, con la nascita dei circuiti integrati che riproducevano l'intero sistema di UNIVAC I in uno strumento di spessore quasi nullo che occupa un'area estremamente piccola, anche rispetto al polpastrello di un dito.

Grazie ai circuiti integrati, dunque, il computer e' stato reso alla portata di tutti ed e' stato grazie a questa innovazione che io sto ora scrivendo e che voi avete la possibilita' di leggere Wink.
Ora vedremo come e' strutturato un calcolatore elettronico a livello teorico. Lo si puo' immaginare come un sistema composto da 3 scatole:
-una “scatola” dei dati in entrata (input);
-una “scatola” in cui c'e' il sistema di elaborazione (unita' centrale);
-una “scatola” dei dati in uscita (output).
Un elaboratore e' dunque composto da un'unita' centrale e dalle varie periferche (senza le quali non sarebbe possibile interagire col computer). Lo stromento principale dell'unita' centrale e' la CPU (Central Processing Unit) e la memoria interna.Tra le periferiche abbiamo periferiche di Input e di Output (o entrambe) e le memorie di massa (CD, DVD, chiavette USB etc.). A fare da intermediario tra le varie strutture che troviamo in un elaboratore c'e' il BUS, presente nell'unita' centrale.

Ora mi soffermero' sulle strutture che abbiamo analizzato poco fa.
CPU-Central Processing Unit: dirige tutte le operazioni e puo' essere percio' definito il cervello dell'elaboratore. Composto da due architetture di microprocessori:
-RISC-Reduced Instrution Set Computing: favorisce la velocita' della singola istruzione a scapito della robustezza del set di istruzioni;
-CISC-Complex Instruction Set Computing: utilizza l'ipiego di istruzioni complesse.

Memoria Interna.
ROM-Read Only Memory: memoria da cui si possono leggere i dati registrati dal costruttore, ma nella quale non e' possibile scrivere.
RAM-Random Access Memory: memorie che contengono dati e programmi che possono essere letti e scritti. L'accesso ai dati e' diretto in modo casuale.
Le memorie di tipo RAM sono caratterizzate dalla quantita' di dati che possono contenere (espressi in MB) e il tempo di accesso (espresso in NanoSecondi). Ne esistono di due tipi principali:
-DRAM-Dynamic RAM: costituisce la maggior parte della RAM installata sugli elaboratori ed e' provvista delle caratteristiche espresse in precedenza;
-SRAM-Stati RAM: caratterizzata da tempi di accesso brevi e bassi consumi. E' ancora parecchio costosa, quindi usata poco frequentemente. La si usa come CACHE. La CACHE e' una memoria che contiene i dati e i programmi usati piu' frequentemente.

BUS
I BUS realizzano le interconnessioni fisiche tra i diversi dispositivi che costituiscono l'elaboratore. Trasportano segnali elettrici in modo parallelo, cioe' piu' segnali possono viaggiare, da un dispositivo ad un altro, contemporaneamente all'interno del BUS.
Esistono diversi tipi di BUS, classificati in funzione del tipo di dati che trasportano: BUS dati, BUS di indirizzi, BUS di controllo.

Periferiche.
Le periferiche possono essere di Input o Output. Possono, ovvero, inviare o ricevere dati e sono anch'essi controllati dall'unita' centrale. Purtroppo dovrete attendere la 4° lezione per conoscere piu' da vicino le varie periferiche di Input ed Output e per avere una buona panoramica riguardante le memorie di massa.

Daro', infine una breve definizione di Hardware e Software.
-Hrdware: l'insieme delle componenti fisiche che costituiscono l'elaboratore elettronico (quindi tutto cio' di cui abbiamo trattato in questa lezione);
-Software: l'insieme dei programmi che definiscono una sequenza di operazioni mediante le quali e' possibile risolvere i problemi di una certa classe (come, per esempio, i sistemi operativi).

Siamo giunti al termine di questa seconda lezione! Nella prossima si tornera' del campo della matematica e si parlera' della logica. Come al solito, postate in questo topic per dubbi e chiarimenti, oppure contattatemi per MP! Wink

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Nicola_parkour » Dom Nov 01, 2009 11:33 am

Arrow bellissime guide!!!CONTINUA COSI!! PDT_Armataz_01_37

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