Struttura Fondamentale degli Elaboratori Elaboratore –È un sistema numerico –È un sistema automatico –È un sistema a programamzione registrabile –Ha una struttura elettronica

Sistema Numerico Opera su registri (indirizzo registro = nome dell’informazione) Opera su DATI, definiti come rappresentazione mediante codifica del valore dell’ informazione Opera sulla rappresentazione dei valori delle informazioni e le trasforma in rappresentazione dei risultati

Sistema Automatico E’ in grado di eseguire “automaticamente”, cioè senza interventi dall’esterno, un numero finito di operazioni evolvendo da uno stato iniziale ad uno finale

Sistema a programma registrabile –Il programma può essere memorizzato in una memoria e richiamato ogni volta che si voglia eseguire l’elaborazione ad esso associata Sistema Elettronico –Gli elementi bistabili dei registri sono elettronici e le elaborazioni delle informazioni sono ottenute mediante circuiti elettronici

Schema di principio di un elaboratore Si basa sul Modelle di Von Neumann (almeno per le architetture convenzionali) unita' controllo unita' ingresso unita' uscita unita' aritmetica unita' memoria

Esso prevede le seguenti operazioni elementari: –Operazioni di ingresso dati –Operazioni di trasferimento dati –Operazioni logiche ed aritmetiche –Operazioni di uscita

Organi di un calcolatore Unità di ingresso uscita Memoria Centrale Memorie di Massa Unità logica-aritmetica Il processore e l’unità centrale (CPU)

Unità ingresso uscita Tastiera Mouse Video Stampante Unità audio

Memoria Centrale Insieme ordinato di registri, con associato un indirizzo Operazioni di lettura e scrittura Informazioni direttamente accessibili

Parametri caratteristici: –Tempo di accesso –Capacità Memoria RAM (random Access Memory) Memoria ROM (read Only Memory)

Memorie di Massa Memorie ausiliarie non volatili Le informazioni per essere utilizzate devono prima essere trasferite nella memoria centrale –Dischi Magnetici (hard disk) –Dischi magnetici removibili (floppy disk) –Dischi ottici (cd-rom) –Nastri Magnetici

Unità Logico-Aritmetica (ALU) Insieme di circuiti logici in grado di esguire, su comando dell’unità di controllo, le operazioni elementari di elaborazione dei dati: –Aritmetiche –Logiche –Manipolazione dei bit O1O2 U + *

Schema CPU

RD e RI servono per l'accesso alla memoria centrale RIC contiene l'istruzione corrente (cioè quella che viene eseguita) PC contiene l'indirizzo della cella della memoria centrale che contiene la prossima istruzione da eseguire RINT contiene informazioni sullo stato delle periferiche A, B, RS contengono gli operandi e i risultati per le operazioni eseguite dalla ALU; RS contiene indicazioni sul risultato delle operazioni, come il bit di carry (in caso di riporto), il bit di segno (segno del risultato), bit di overflow (in caso di overflow),... ALU (Arithmetic Logic Unit) esegue delle operazioni logico aritmetiche su stringhe di bit (quali sono queste operazioni dipende dal tipo di CPU) registri di lavoro ognuno contiene una parola, vengono utilizzati come memoria ausiliare, ma con il vantaggio di un accesso molto più veloce rispetto alla memoria centrale unità di controllo recupera istruzioni e dati dalla memoria, attiva la ALU e riporta i risultati in memoria clock definisce il tempo necessario per eseguire un'istruzione

Algoritmo del processore Instruction fetch (prelievo istruzione) Operand Assembly (preparazione degli operandi) Execute (esecuzione dell’istruzione)

Parametri caratteristici processore Parallelismo in bit: lunghezza in bit dei registri della macchina Frequenza del clock Velocità operativa in MIPS o MFLOPS

orks/glossary.htm