Hardware e software

Hardware Termine inglese, letteralmente significa

“ferramenta” (“hard” significa “duro/solido”; “ware” significa “merce”: “roba dura”, “ferramenta”), che si contrappone a “software”, ossia ai programmi.

Sono le parti tangibili di un computer: la tastiera, lo schermo, il case (il telaio all’interno del quale sono installati i componenti di un computer), i componenti interni al case (scheda madre, CPU, memorie, scheda video, etc.).

Software È l’insieme dei programmi.

Il case

Il case o cabinet è il telaio, generalmente a forma di parallelepipedo, che contiene i componenti elettronici del computer; in primis, l’alimentatore e la scheda madre.

Il case

Il case ha il compito di sostenere e proteggere i componenti elettronici del computer.

Principali tipi di case Tower (termine inglese, letteralmente

significa “torre”), si estende in altezza. Desktop (termine inglese, letteralmente

significa “scrivania”), si estende sulla superficie su cui poggia.

La scheda madre

La scheda madre è la scheda situata all’interno del case su cui vengono montati tutti i dispositivi del computer: la CPU, i moduli di memoria, le schede delle unità di I/O.

Sulla scheda madre è presente una linea dati chiamata bus che permette il trasferimento dei dati tra i diversi dispositivi (CPU, memoria, unità di I/O).

La scheda madre

Architettura di Von Neumann L’architettura di Von Neumann o

macchina di Von Neumann è l’architettura su cui sono basati la maggior parte dei computer moderni.

CPUMemori

aI/O

Bus di sistema

Bus dati

Bus indirizzi

Linee di controllo

Architettura di Von Neumann Lo schema è basato su quattro parti

fondamentali: Bus di sistema CPU (unità di elaborazione o unità centrale) Memoria Unità di I/O (unità di input e unità di output)

I dati e le istruzioni sono memorizzati nella stessa memoria.

Si contrappone all’architettura Harvard in cui i dati e le istruzioni sono memorizzati separatamente.

CPU

La CPU (acronimo di Central Processing Unit), ha il compito di eseguire le istruzioni di un programma presente in memoria.

La CPU è formata da due componenti principali: La Control Unit, che supervisiona e controlla

l’andamento dell’esecuzione delle istruzioni. L’ALU (unità logico-aritmetica), che effettua le

operazioni logiche e aritmetiche. La CPU esegue un’unica istruzione per volta,

eseguendo le istruzioni una dopo l’altra.

CPU

Ciclo del processore Prelievo (Fetch): preleva dalla memoria

l’istruzione da eseguire utilizzando l’indirizzo contenuto nel registro Program Counter e la copia nell’Istruction Register. Infine incrementa il P.C.

Decodifica (Decode): la Control Unit (C.U.) interpreta l’istruzione contenuta nell’I.R. e determina le operazioni da eseguire.

Esecuzione (Execute): l’unità logico-aritmentica (ALU) esegue le operazioni mentre la CU ne controlla l’andamento.

Gerarchia delle memorie

registri della CPU

cache

R.A.M.

hard disk

nastri

Memorie di massa

- €

/byte

+

+

Tem

po d

’acc

ess

o

-

+

Capaci

tà

-

Le memorie

Memora centrale o principale Memorie di massa

La memoria centrale

La memoria centrale si divide in RAM (Random Access Memory, letteralmente “Memoria ad accesso casuale”; nota: è errato parlare di “accesso casuale” alla RAM), ROM (Read Only Memory, letteralmente “memoria di sola lettura”) e memoria cache (presente all’interno della CPU).

Memoria RAM

La memoria RAM è una memoria che permette l'accesso diretto a qualunque indirizzo di memoria con lo stesso tempo di accesso.

La memoria RAM è volatile.

Le memorie di massa

Principali memorie di massa:

Nome Capacità

Floppy disk 1,44 MiB

CD-ROM , CD-R e CD-RW 650-700 MiB

DVD Da 4,7 GiB a 17 GiB

HD Centinaia di GiB

Blu-ray disk 54 GiB

Memorie USB Fino a 128 GiB

Memorie SD Fino a 256 GiB

L’hard disk

L’hard disk

L’hard disk, o disco fisso, è una memoria di massa per l'archiviazione di dati, di tipo magnetico, che utilizza uno o più piatti rivestiti con una superficie magnetica.

L’hard disk

A: traccia B: settore C: settore di una traccia D: cluster

Settori contigui di una traccia

Cilindro: insieme di tracce, appartenenti ai diversi piatti, equidistanti dall’asse di rotazione.

USB

USB sta per Universal Serial Bus. Le memorie USB, comunemente

chiamate “chiavette” o “pen-drive”, sono delle unità di memoria flash di dimensioni ridotte.

Possono essere collegate alla porta USB del computer, anche quando è acceso.

Memorie SD

Secure Digital (SD) è il più diffuso formato di schede di memoria flash per dispositivi elettronici quali smartphone, fotocamere digitali, ecc.

Memorie SHDC

Le memorie SD superiori ai 2 GB e con una velocità minima di lettura/scrittura di 2,2 MB/s vengono denominate col termine SDHC (Secure Digital High Capacity, Secure Digital ad alta capacità).Classe Velocità minima di

scrittura

Classe 10 10 MB/s

Classe 6 6 MB/s

Classe 4 4 MB/s

Classe 2 2 MB/s