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Elementi di Informatica a.a. 2015/16 - Prof. G.A. Di Lucca
Dipartimento di Ingegneria - Univ. del Sannio - CdL Ingegneria Energetica
1 Elementi di Informatica
Prof. G. A. Di Lucca - Univ. del Sannio
Unità di ingresso
Unità di ingresso
Unità di uscita
Unità di uscita
Unità centrale
(impropriamente detta)
Unità centrale
(impropriamente detta) Elementi di
architettura di un elaboratore
2 Elementi di Informatica
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Unità Centrale di
Elaborazione - CPU
(Unità di controllo + ALU)
Memoria
Centrale
Memoria
di Massa
Unità di Ingresso
e Uscita
Collegamenti
(BUS/Cavi)
Introduzione ai sistemi informatici 3/ed
Donatella Sciuto, Giacomo Buonanno, Luca Mari Copyright © 2005 – The McGraw-Hill Companies srl
Elementi di architettura di un elaboratore
2
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3 Elementi di Informatica
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Modello architetturale di von Neumann
Unità di Ingresso
per l'acquisizione dei dati e dei
programmi e per il loro
trasferimento in memoria
Unità di Memoria
per la registrazione sia dei dati che
delle istruzioni del programma
Unità di Controllo
presiede a tutte le operazioni,
interpreta le istruzioni prelevate
dalla memoria e ne guida
l'esecuzione inviando appositi
segnali alle altre unità
Unità Aritmetico-Logica (ALU)
dedicata alla esecuzione delle
operazioni aritmetiche e logiche
Unità di Uscita
per il trasferimento all'esterno dei
risultati presenti in memoria
Unità di
Controllo
MEMORIA Unità di
Ingresso
Unità di
Uscita
Unità Logica ed aritmetica
(ALU)
controllo
dati
4 Elementi di Informatica
Prof. G. A. Di Lucca - Univ. del Sannio
Modello di von Neumann esteso
Unità di
Controllo
MEMORIA Unità di
Ingresso
Unità di
Uscita
Unità Logica ed aritmetica
(ALU)
Memorie
di Massa controllo
dati
archivi
3
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Dipartimento di Ingegneria - Univ. del Sannio - CdL Ingegneria Energetica
5 Elementi di Informatica
Prof. G. A. Di Lucca - Univ. del Sannio Introduzione ai sistemi informatici 3/ed
Donatella Sciuto, Giacomo Buonanno, Luca Mari Copyright © 2005 – The McGraw-Hill Companies srl
… una vista più reale del modello implementativo …
Nella macchina reale i vari componenti di un elaboratore sono collegati tra loro mediante
BUS : fili o piste conduttrici che connettono tra di loro i componenti e sui quali ‘viaggiano’
le informazioni che essi si scambiano. Tre tipi di bus:
• Bus dati: ‘viaggiano’ i valori delle informazioni
• Bus indirizzi: ‘viaggiano’ gli indirizzi di registri o unità
• Bus controllo: ‘viaggiano’ le informazioni di controllo per i vari componenti
Le periferiche sono connesse tramite delle porte
6 Elementi di Informatica
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… sempre più vicini alla realtà
Memoria di massa
Bus dati
Bus indirizzi Bus di controllo
CPU
RAM
Scheda madre
(motherboard)
Interfaccia di
I/O
Schermo
Tastiera e mouse Altoparlanti
Interfacce
di I/O
Interfacce
di I/O
Introduzione ai sistemi informatici 3/ed
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4
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7 Elementi di Informatica
Prof. G. A. Di Lucca - Univ. del Sannio
Scheda madre
Zoccolo per Zoccolo per
la CPUla CPU
Connettori Connettori
per la per la
memoriamemoria
Connettori per Connettori per
schede di I/O schede di I/O
aggiuntiveaggiuntive
Connettori per Connettori per
dischi fissidischi fissi
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8 Elementi di Informatica
Prof. G. A. Di Lucca - Univ. del Sannio
COMPONENTI HW DI UN CALCOLATORE
principali caratteristiche
Processore
Memoria Centrale
Memoria di massa
Unità di ingresso
Unità di uscita
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9 Elementi di Informatica
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MEMORIA
Termine che individua tutta una serie di supporti delegati alla
memorizzazione dei dati oggetto di una elaborazione.
Non Permanente
a tecnologia elettronica MEMORIA
CENTRALE
Permanenti
a tecnologia magnetica, ottica, elettronica
MEMORIE di MASSA
10 Elementi di Informatica
Prof. G. A. Di Lucca - Univ. del Sannio
LA MEMORIA CENTRALE
Supporto fisico di allocazione / reperimento istruzioni e dati
di una elaborazione.
Organizzata come un insieme finito ed ordinato di registri
Costituita da elementi elettronici bistabili atti a contenere e
mantenere dati o informazioni
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11 Elementi di Informatica
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• Ciascun registro è identificato
univocamente da un indirizzo, codificato
in binario
• I registri hanno tutti lo stesso parallelismo
(la stessa lunghezza, ovvero lo stesso
numero di celle e quindi di bit)
• Operazioni di
• scrittura, immissione di un valore in
un registro (distrugge ciò che era
registrato precedentemente)
• lettura, estrazione del valore di un
registro (non distruttiva, il valore del
registro rimane immutato)
MEMORIA CENTRALE
(struttura)
.
.
.
registro
000000
000001
000010
111111
Indirizzo
M bit indirizzano 2M registri
12 Elementi di Informatica
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• Il numero di bit costituenti l’indirizzo determina il numero massimo di
registri indirizzabili e quindi la capacità della memoria
• Il registro è la minima unità indirizzabile
• Tipicamente un registro è di 8 bit (un byte)
• I byte sono raggruppati in parole macchina, oggi tipicamente di 32/64 bit,
su cui la CPU esegue le operazioni
MEMORIA CENTRALE
(struttura)
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13 Elementi di Informatica
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MEMORIE
La capacità delle memorie viene espressa in multipli del byte
byte una stringa di 8 bit 1 0 1 0 1 0 0 0
1 KB (Kilobyte) =210
=1.024 byte 103 byte
1 MB (Megabyte) =220
=1.048.576 byte 106 byte
1 GB (Gigabyte) =230
109
byte
1 TB (Terabyte) =240
1012
byte
1 PB (Petabyte) =250
1015
byte
CAPACITA’
Tempi di accesso
qualche decina di ns
14 Elementi di Informatica
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RAM (Random Access Memory) – accesso in lettura/scrittura in modo casuale (cioe’ un dato e’ letto in un tempo che e’
indipendente dalla sua posizione)
– Il contenuto delle memorie RAM è volatile: al cessare dell’alimentazione esse
perdono l’informazione in esse contenute
ROM (Read Only Memory) – memoria a sola lettura con accesso casuale
– sono programmabili una sola volta
– Il contenuto delle ROM è indipendente dall’alimentazione del computer e le
informazioni in esse contenute sono permanenti (memoria NON volatile)
– Le ROM sono necessarie in quanto in esse risiedono informazioni vitali per la fase
di bootstrap (partenza) del computer
• PROM (Programmable ROM),
• EPROM (Erasable PROM),
• SSD (Flash, ….)
Memoria centrale
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15 Elementi di Informatica
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Principali caratteristiche di una memoria
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16 Elementi di Informatica
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Memoria centrale – Chip
• Single Inline Memory Module (SIMM)
– 30/72 pin sullo stesso lato della
scheda;
– trasferimento dati a 8/32 bit per volta;
– utilizzabili “a coppie”.
• Dual In-line Memory Module (DIMM)
– 168 pin su due lati;
– 64 bit alla volta;
– utilizzabili anche singolarmente
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17 Elementi di Informatica
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IL PROCESSORE
Central Processing Unit (CPU)
Nucleo di un calcolatore, preposto al
controllo ed alla elaborazione dei dati
Unità di controllo + Unità LogicoAritmetica + alcuni Registri + Clock
Elementi di una CPU
18 Elementi di Informatica
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• Unità di controllo
– coordina le operazioni di tutto il processore (anche quelle del data path) mediante l’invio di opportuni segnali di abilitazione alle varie unità;
– regola il flusso dei dati e indica quali registri debbano essere collegati agli ingressi e all’uscita dell’ALU;
– invia all’ALU il codice dell’operazione da eseguire;
– riceve indicazioni sull’esito dell’operazione appena eseguita dall’ALU e gestisce opportunamente queste informazioni;
– comprende alcuni registri di uso specifico
• Program Counter (PC) – qual è l’istruzione successiva;
• Instruction Register (IR) – istruzione in corso d’esecuzione;
• …
Unità di controllo
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19 Elementi di Informatica
Prof. G. A. Di Lucca - Univ. del Sannio
Unità di controllo
PC
PSW
Memoria
Data path [ ALU
+
Registri ]
Unità di
controllo
CPU
Bus
dati
Bus
indir
izzi
Bus
contr
ollo
IR
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L’unità di controllo gestisce l’accesso alla memoria, preleva le istruzioni
da eseguire, le interpreta e le esegue tramite la ALU
PSW: Processor Status Word - contiene informazioni sullo stato dell’elaborazione
IR: Instruction Register – contiene l’istruzione che deve essere eseguita
PC: Program Counter – contiene l’indirizzo della locazione di memoria cui accedere
20 Elementi di Informatica
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Memoria ad alta velocità (cache) +
altri registri (operandi ALU + altri)
Memory Address Register contiene l’indirizzo della locazione
di memoria da accedere
Memory Data Register contiene copia del valore
(istruzione o dato) letto o da
scrivere in memoria
Struttura semplificata
di una CPU
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21 Elementi di Informatica
Prof. G. A. Di Lucca - Univ. del Sannio
• Data path (o percorso dei dati)
– è la parte che si occupa dell’effettiva elaborazione dei dati;
– comprende dispositivi diversi
• una o più unità aritmetico-logiche, dette ALU (Arithmetic Logic Unit);
• alcune unità di memorizzazione temporanea, i registri, memoria ad alta velocità usata per risultati temporanei e informazioni di controllo (il valore massimo memorizzabile in un registro è determinato dalle dimensioni del registro).
• Data Path ALU + Registri
Data Path
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22 Elementi di Informatica
Prof. G. A. Di Lucca - Univ. del Sannio
Unità logico-aritmetica (ALU)
O1 O2
U
+ -
* /
Funzionamento realizzato mediante appositi circuiti (circuiti di
commutazione logica)
Un insieme di circuiti logici in grado di eseguire, su comando dell’unità di
controllo, le operazioni elementari di elaborazione dei dati
O1, O2 registri operandi
U registro risultato
Caratterizzata da uno o più registri di ingresso contenenti i valori su cui
operare (operandi) ed un registro di uscita contenente il risultato
Esempio:
12
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23 Elementi di Informatica
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Un semplice modello ….
Registri interni
della CPU
Registri contenenti i valori
degli operandi A e B
Registro contenente il
risultato dell’operazione
Data Path
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24 Elementi di Informatica
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Frequenza di clock
(indica velocità di elaborazione)
• influenza direttamente il tempo di ciclo del data path e quindi le prestazioni di un calcolatore;
• è limitata dalla tecnologia disponibile.
Unità di misura: Hz
1 Hz 1 = operazione elementare al sec.
400 MHz = 400 ml. di operazioni elementari al sec.
4 GHz = 4 mld di operazioni elementari al sec.
Principali parametri di una CPU
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25 Elementi di Informatica
Prof. G. A. Di Lucca - Univ. del Sannio
Parallelismo (in bit)
lunghezza in bit dei registri interni
… valori tipici attuali 32 o 64 bit
Ma anche riferito alla possibilità di parallelizzare l’esecuzione di più
istruzioni
• parallelismo a livello delle istruzioni
(architetture pipeline o architetture superscalari);
• parallelismo a livello di processori
(Array computer, multiprocessori o multicomputer).
Principali parametri di una CPU
26 Elementi di Informatica
Prof. G. A. Di Lucca - Univ. del Sannio
Principali parametri di una CPU
N.Ro di core
… single core, dual core, quad core, multi core
Indica il n.ro di nuclei di processori montati nello stesso package formante
la CPU Es. dual core indica una CPU composta da 2 core, ovvero da 2 nuclei di
processori "fisici" montati sullo stesso package.
un maggior n.ro di core consente di aumentare la potenza di calcolo di una
CPU senza aumentare la frequenza di lavoro, a tutto vantaggio del calore
dissipato (che diminuisce rispetto al caso di più processori separati) così
come l'energia assorbita.
14
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27 Elementi di Informatica
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Evoluzione delle CPU Intel
CPU Anno Frequenza
(MHz)
Dim. registri
bus dati
Numero di
transistor
8086 1978 4.77 — 12 8/16 29 000
80286 1982 8 — 16 16/16 134 000
80386 1986 16 — 33 32/32 275 000
80486 1989 33 — 50 32/32 1 200 000
Pentium 1993 60 — 200 32/64 3 100 000
Pentium II 1997 233 — 400 32/64 7 500 000
Pentium III 1999 450 — 1133 32/64 24 000 000
Pentium 4
(Willamette) 2000 1300 — 2000 32/64 42 000 000
(Northwood) 2002 2000 — 3400 32/64 55 000 000
(Prescott) 2004 2800 — 3800 32/64 125 000 000
CORE I7-2600 (8.0 MB cache)
(4 core) 2011 3400 64
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28 Elementi di Informatica
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Legge di Moore
Osservazione fatta da Gordon Moore nel 1965:
il numero dei transistor per cm2
raddoppia ogni X mesi
In origine X era 12. Correzioni successive hanno
portato a fissare X=18. Questo vuol dire che c’è un
incremento di circa il 60% all’anno.
Introduzione ai sistemi informatici 3/ed
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Elementi di Informatica a.a. 2015/16 - Prof. G.A. Di Lucca
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29 Elementi di Informatica
Prof. G. A. Di Lucca - Univ. del Sannio
Legge di Moore e progresso
• Il progresso della tecnologia provoca un aumento del numero di transistor per cm2 e quindi per chip.
• Un maggior numero di transistor per chip permette di produrre prodotti migliori (sia in termini di prestazioni che di funzionalità) a prezzi ridotti.
• I prezzi bassi stimolano la nascita di nuove applicazioni (e.g. non si fanno video game per computer da milioni di $).
• Nuove applicazioni aprono nuovi mercati e fanno nascere nuove aziende.
• L’esistenza di tante aziende fa crescere la competitività che, a sua volta, stimola il progresso della tecnologia e lo sviluppo di nuove tecnologie.
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30 Elementi di Informatica
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MEMORIE DI MASSA
Tecnologia Principali Dispositivi Capacità Tempo accesso
Ferromagnetica Dischi
Hard Disk
Floppy Disk
Nastri
pochi MB (floppy) centinaia
di GB (HD interni)
qualche TB (HD esterni)
Decina di ms
Centinaia ms
Ottica CD
DVD
Centinaia di KB
Qualche GB
Centinaio di ms
Semiconduttore USB pen drive
MultiMediaCard (MMC),
Memory Stick (MS),
Secure Digital (SD)
SolidStateDrive (SSD)
Da qualche GB al TB Decina di ns
< 10 ms SSD
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Elementi di Informatica a.a. 2015/16 - Prof. G.A. Di Lucca
Dipartimento di Ingegneria - Univ. del Sannio - CdL Ingegneria Energetica
31 Elementi di Informatica
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Dischi magnetici • Piatti d’alluminio (o altro materiale) ricoperti di materiale
ferromagnetico.
• Fattore di forma (diametro) – sempre più piccolo (consente velocità di rotazione maggiori);
– 3.5 pollici per i sistemi desktop e fino a 1 pollice per i mobili.
• Testina di un disco (strumento di lettura/scrittura) – è sospesa appena sopra la superficie magnetica
– scrittura: il passaggio di corrente positiva o negativa attraverso la testina magnetizza la superficie
– lettura: il passaggio sopra un’area magnetizzata induce una corrente positiva o negativa nella testina.
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32 Elementi di Informatica
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Tracce e settori
• Traccia (track): sequenza circolare di bit scritta mentre il disco compie una rotazione completa
• Settore (sector): parte di una traccia corrispondente a un settore circolare del disco
• Formattazione: operazione che predispone tracce e settori per la lettura/scrittura
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33 Elementi di Informatica
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34 Elementi di Informatica
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35 Elementi di Informatica
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Principali caratteristiche dei dischi
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36 Elementi di Informatica
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Principali caratteristiche dei dischi
• Capacità : da centinaia di Gbyte al Terabyte
• Tempo di acceso (ms o 10-3s)
– Seek time
• la testina deve arrivare alla traccia giusta;
• dipende dalla meccanica (5-15 ms, 1 per tracce adiacenti).
– Latency
• il disco deve ruotare fino a portare il dato nella posizione giusta;
• dipende dalla velocità di rotazione (5400-10800 RPM 2.7-5.4ms).
• Transfer Rate (MBps)
– Velocità di trasferimento del disco
• dipende dalla densità di registrazione e dalla velocità di rotazione;
• un settore di 512 byte richiede fra 25 e 100 µsec (5-20 MB/sec).
– Velocità di trasferimento del sistema di controllo
• SCSI vs. EIDE
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Elementi di Informatica a.a. 2015/16 - Prof. G.A. Di Lucca
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37 Elementi di Informatica
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Floppy disk … praticamente in disuso …
• Funzioni:
– distribuzione software su grande scala (avvento PC);
– archiviazione dati.
• Struttura analoga a quella di un disco magnetico,
– il disco si ferma quando non è operativo;
– l’avvio della rotazione comporta un ritardo di ½ sec.
• Caratteristiche tipiche di un floppy da 3.5”
– Capacità di 1.4 MB
– Tracce x settori: 80 x 18
– RPM = 300
– velocità di trasferimento di 500Kbps
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38 Elementi di Informatica
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Solid-State Drive (SSD) • dispositivo di memoria di massa basata su tecnologia a semiconduttore,
che utilizza memoria allo stato solido (in particolare memoria flash) per l'archiviazione dei dati, anziché supporti di tipo magnetico
• Vantaggi (rispetto a HD): – rumorosità assente, non essendo presente alcun motore di rotazione
– minor peso
– maggiore resistenza alla rottura: • le unità a stato solido hanno mediamente un tasso di rottura inferiore a quelli degli hard disk.
– minori consumi per le operazioni di lettura e scrittura
– tempi di accesso e archiviazione ridotti: • decimi di millisecondo (tempo di accesso dei dischi magnetici 5 e i 10 millisecondi oltre 50 volte maggiore)
– maggiore resistenza agli urti
– minore produzione di calore.
• Svantaggi (rispetto a HD): – Bisogna rimuoverle correttamente per non rischiare di perdere dati
– Maggiore prezzo (da 0,40 fino a 1,00 €/GB)
– Permanenza peggiore dei dati quando non alimentati e in modo differente a secondo della temperatura d'esposizione
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39 Elementi di Informatica
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Solid-State Drive (SSD)
40 Elementi di Informatica
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Dischi ottici • Lettura ottica basata sulla riflessione (o sulla mancata riflessione) di
un raggio laser.
• Densità di registrazione più alte dei dischi magnetici.
• Creati in origine per registrare i programmi televisivi, poi usati come dispositivi di memoria nei calcolatori.
• Diversi tipi/caratteristiche – CD-ROM
– CD-R
– CD-RW
– DVD
– DVD-RAM
– …
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41 Elementi di Informatica
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42 Elementi di Informatica
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Velocità/capacità dei CD-ROM
• Velocità base (1x)
– 75 settori/sec,
– 153.6 KByte/sec (175.2 in modalità 2).
– Velocità superiori crescono in proporzione
• 32x corrisponde a 2400 settori/sec cioè quasi 5MB/sec
• Capacità
– 74 minuti di musica = 681.984.000 byte = circa 650 MB;
– 80 minuti di musica = circa 700 MB.
• Tempo di accesso
– alcune centinaia di millisecondi.
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CD Recordable (CD-R)
• CD che vengono scritti una sola volta (WORM): – utilizzati per backup, per produzioni in piccole serie, per la
generazione di master, …
– stesse dimensioni dei CD-ROM • dischi di policarbonato di 120 mm;
• contengono un solco largo 0,6 mm (guida per il laser di scrittura).
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CD ReWriteable (CD-RW)
• Dischi ottici riscrivibili.
• Lo strato di registrazione utilizza una lega di argento, indio, antimonio e tellurio che ha due stati stabili: – lo stato cristallino con elevata capacità di riflessione (land);
– lo stato amorfo con ridotta capacità di riflessione (pit).
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Digital Versatile Disk (DVD)
• Evoluzione tecnologica maggior densità dei dati:
– pit più piccoli (0.4 vs. 0.8 µm);
– spirale più serrata (0.74 vs. 1.6 µm);
– laser rosso (0.65 vs. 0.78 µm).
• Caratteristiche dei DVD
– capacità di 4.7 GB • 133 minuti di video fullscreen MPEG-2 ad alta
risoluzione (720 x 480) con colonna sonora in 8 lingue e sottotitoli in altre 32;
– 1x indica 1.4 MB/sec (vs. 150 KB/sec).
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Evoluzione dei DVD
• Applicazioni che richiedono maggiori capacità – HDTV (fino a 1920×1080 pixel) richiede più di 200 MB per ogni minuto di
registrazione, cioè più di 20 GB per un film di un paio d’ore
• Due standard in evoluzione che possono superare i 20 GB per ogni strato del disco – blu-ray (supportato tra l’altro da Dell, Hewlett-Packard, Hitachi, LG Electronics,
Matsushita, Philips, Pioneer e Sony)
– HD-DVD (tra i cui sostenitori si possono annoverare Toshiba, Nec e Microsoft)
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Nastri Magnetici e unità DAT
• Capacità di diversi GigaByte Spazio tra record
(inter record gap) Record fisico
Traccia 1
Traccia 2
Traccia 9
Traccia 8
… … …
• Accesso sequenziale
• Molto lenti
• Utili solo per operazioni di backup Introduzione ai sistemi informatici 3/ed
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Gerarchia di memorie
CPU
Registri
Cache I liv
Cache II liv Cir
cuit
o Inte
gra
to (
chip
)
RAM
Scheda m
adre
(m
oth
erb
oard
)
Disco fisso (hard disk) tecnologia magnetica
Involu
cro
est
ern
o d
el calc
ola
tore
(case
)
Supporti esterni
tecnologia magnetica
(HD esterni)
tecnologia elettronica
(flash disk)
tecnologia ottica
(CD, DVD)
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Tipicamente costituita da:
1. registri contenuti nella CPU (qualche KB)
2. cache (da circa 32KB a circa 1024KB)
3. memoria principale (da circa 64MB a qualche GB)
4. dischi fissi (da centinaia di GB a qualche TB)
5. nastri magnetici e dischi ottici (da qualche GB a qualche TB per ogni supporto)
Man mano che ci si sposta verso il basso nella gerarchia aumenta il valore dei parametri fondamentali:
– aumenta il tempo di accesso;
– aumenta la capacità di memorizzazione;
– ma diminuisce il costo per bit.
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Caratteristiche dei diversi livelli di gerarchia
Livello Capacità Tempo di accesso Transfer rate
(GB/s)
Registri ~ 1 KB ~ 0.2 ns
(1 ciclo di clock) –
Cache I livello ~ 32 KB ~ 0.4 ns
(2/4 cicli di clock) –
Cache II livello ~ 1/2 MB ~ 1/2 ns
(5/10 cicli di clock) ~ 100
Cache III livello ~ 2/8 MB ~ 5 ns ~ 50
Memoria centrale ~ 2/8 GB ~ 50 ns (1ª parola richiesta)
~ 10 ns (parole successive) ~ 5/10
Dischi interni > 300 GB ~ 10 ms 0.15/0.6
Dischi esterni > 300 GB ~ 10 ms ~ 0.05
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Unità di ingresso TASTIERA
Si distinguono 4 zone di tasti:
- zona alfanumerica
- zona numerica
- zona funzioni
- zona controllo cursore
Touch Pad
Pointing Stick
Pulsanti
(pointing stick)
Pulsanti
(touch pad)
Interfaccia “point-and-click” – muovendo il dispositivo si sposta il cursore; – pressione tasto ⇨ invio comando; – il comando dipende dalla posizione del cursore.
Diversi dispositivi – Mouse meccanici: movimento rilevato da sensori che controllano la
rotazione di una pallina incastrata sotto il mouse; – Mouse ottici (nuovo tipo): una sorta di telecamera osserva il piano
sotto il mouse e, confrontando le immagini riprese in istanti diversi, rileva il movimento
– Touchpad: movimento rilevato da un sensore che controlla la pressione e il movimento di un dito sul pad;
– PointStick: movimento rilevato da un sensore che controlla la pressione e la direzione verso cui la pressione viene esercitata;
– Joistick: …
Point and click
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Altre unità di ingresso
TRACKBALL
SCANNER
LETTORE
OTTICO TAVOLETTA GRAFICA
UNITA’ MULTIMEDIALI
AUDIO VIDEO video/foto camera - microfono
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Unità di uscita
Video
monocromatico o a colori
(CRT - LCD)
alfanumerico (organizzato a caratteri)
o grafico (organizzato per punti - pixel)
dimensioni in pollici (12,” 14” , 17”, .....)
Qualità grafica
La qualità delle immagini dipende dalla
risoluzione (distanza fra due pixel)
Più piccola è la distanza, maggiore è la
risoluzione, più nitida è l’immagine
VGA risoluzione 640 * 480
SVGA risoluzione 800 * 600
1024 * 768
1280 * 1024
1600 * 1280
Risoluzione più alta
Immagine più nitida
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Unità di uscita
Stampanti:
si differenziano per:
- tecnica di scrittura dei caratteri
- qualità e velocità di stampa
- tipo di trascinamento carta
- tipo di modulo supportato
- capacità di stampa grafici
- capacità di stampe a colori
- ..............................................
- ad aghi (... in disuso)
- getto di inchiostro
- laser
- termiche
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dpi (dots per inch) -- misura la qualità di stampa
Numero di punti che la stampante è in grado di riprodurre
in un pollice lineare (2,54 cm)
Definizioni
ppm (pagine per minuto) -- misura la velocità
(stampanti laser e inkjet)
Numero di pagine che la stampante è in grado di riprodurre
in un minuto
cps (caratteri per secondo) -- misura la velocità
(stampanti ad aghi)
Numero di caratteri che la stampante è in grado di riprodurre
in un secondo
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Indispensabile nei settori di progettazione grafica
bianco e nero
a colori
a pennini
a getto di inchiostro
a carta termica
....
a colori a getto di inchiostro
a pennini
a carta termica
Plotter
La capacità grafica di un plotter dipende
molto anche dal Software grafico utilizzato
Altre Unità di uscita
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Altre Unità di uscita
Plotter Utilizzato soprattutto nei settori di progettazione grafica
bianco e nero
a colori
a pennini
a getto di inchiostro
a carta termica
....
La capacità grafica di un plotter dipende
molto anche dal Software grafico utilizzato
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Altre Unità di uscita Stampanti 3D possibilità di stampare e assemblare parti composte da diversi materiali con differenti
proprietà fisiche e meccaniche. Si possono realizzare (prototipi di ) oggetti.
Diverse tecnologie:
• modellazione a deposizione fusa (fused deposition modeling, FDM)
• Digital Light Processing (DLP)
• ....
La risoluzione è data dallo spessore degli strati e la
risoluzione X-Y in dpi.
Spessore degli strati tipicamente intorno ai 100
micrometri (0,1 mm)
Risoluzione X-Y paragonabile a quella delle stampanti
laser.
Le particelle (punti 3D) hanno un diametro all'incirca da
50 a 100 micrometri (0,05-0,1 mm).
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Altre Unità di uscita
Video-proiettori
Altoparlanti/cuffie audio
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Porte Standard
• Interfaccia Seriale – Trasporta bit in modo sequenziale (uno dietro l’altro).
– Velocità massima di 115 kbps
– Utilizzata per periferiche lente, come mouse e modem esterni
• Interfaccia parallela – Trasporta sequenze di byte (8 bit) alla volta.
– Velocità di 150 KB/sec (2MB/s in modalità EPP)
– Usata per stampanti, scanner e unità di backup (nastri, Zip).
• Direzione della comunicazione
– Simplex: la linea trasmette solo in una direzione;
– Half-duplex: la linea trasmette in entrambe le direzioni ma non contemporaneamente (una direzione per volta);
– Full-duplex: la linea trasmette contemporaneamente in entrambe le direzioni.
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Universal Serial Bus – USB
• Definito da un consorzio (Intel, Compaq, Microsoft, …), con l’intento
di sostituire le attuali porte seriali e parallele.
• Velocità di 12 MBit/sec.
• Collega fino a 127 periferiche in cascata.
• Può alimentare direttamente le periferiche a basso consumo (e.g.
tastiere e mouse).
• Completamente “Plug and Play”
• USB 2.0 (1999) arriva fino a 360-480Mbps.
• USB 3.0 (2007) arriva fino a 4.8 Gbps.
• USB 3.1 (2013) arriva fino a 10 Gbps.
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Firewire 1394
• Bus seriale ad alte prestazioni per la connessione di periferiche.
• Connette fino a 63 periferiche.
• Supporta il Plug and Play e connessione a caldo.
• Velocità di trasferimento di 400/3200 Mbps.
• Adatto per videocamere e videoregistratori digitali, lettori DVD
e periferiche audio.
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HDMI
• High-Definition Multimedia Interface (HDMI) è uno standard
commerciale completamente digitale per l'interfaccia dei segnali audio e
video
• creato nel 2002 dai principali produttori di elettronica, tra cui Hitachi,
Panasonic, Philips, Sony, Thomson, Toshiba e Silicon Image.
• Velocità di trasferimento fino a 18 Gb/s.
• Supporta il Plug and Play e connessione a caldo.
• Adatto per televisori, monitor, videocamere e videoregistratori digitali,
lettori DVD e periferiche audio/video.
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Standard Utilizzo Burst DTR Note
ATA/IDE HD, CD, DVD 3.3 – 66.6 Standard per
HD
SCSI HD, dischi
removibili, scanner 5 – 80
Standard per
alte prestazioni
USB HD esterni, Stampanti,
Scanner,
fotocamere digitali, … 10
Sostituisce
porte
parallela/seriale
IEEE 1394 HD esterni,
Videocamere, dispositivi
ad alte prestazioni 3200
HDMI Segnali audio/video
videocamere, monitor,
televisori, lettori DVD 18
Sostituisce
porte SCART,
VGA, …
Riassunto caratteristiche
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