Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
MODELLO DI VON NEUMANN, Ogni registro ha una funzione precisa:, LA CPU è…
MODELLO DI VON NEUMANN
1.Il processore (CPU): è il cervello del computer, esegue i comandi e fa i calcoli.
- La memoria centrale (RAM): conserva i dati e i programmi su cui la CPU deve lavorare.
- Il sistema di input/output: serve per comunicare con l’esterno (tastiera, mouse, monitor, stampante…).
-
LA CPU è formata da
- Cache e registri → piccolissime memorie velocissime usate durante le operazioni.
-
- Unità di controllo (CU) → coordina tutte le attività della CPU.
- Memory Interface (MI): permette alla CPU di comunicare con la memoria.
- Bus interni ed esterni: canali che portano dati, indirizzi e segnali di controllo.
- Logic Control Unit: circuiti che trasformano gli impulsi elettrici provenienti dall'esterno in segnali utili per l'unità di controllo.
La CPU esegue i programmi seguendo il ciclo macchina (fetch-execute cycle), che ha 5 fasi:
-
- EX (Execute) → esegue l’operazione.
- ID (Instruction Decode) → decodifica l’istruzione.
- MEM (Memory) → scrive/legge in memoria se serve.
- WB (Write Back) → scrive il risultato nei registri.
-
-
I BUS
sono i collegamenti che permettono lo scambio di dati tra CPU, memoria e periferiche.
-
- Data bus → trasporta i dati.
Funziona sia dalla CPU alla memoria (scrittura) che dalla memoria alla CPU (lettura).
È bidirezionale.
- Address bus → indica gli indirizzi di memoria a cui i dati devono andare.o
È unidirezionale (dalla CPU verso memoria/periferiche).
- Control bus → gestisce e coordina tutte le operazioni. esempio:
IRQ (Interrupt request) → segnala alla CPU che una periferica ha bisogno di attenzione.
RD (Read) → leggere dalla memoria.
WR (Write) → scrivere nella memoria.
È in parte unidirezionale e in parte bidirezionale.
LE MEMORIE SECONDARIE
- A differenza della RAM, sono permanenti → conservano i dati anche senza corrente.
- Hanno grande capacità, ma sono più lente della RAM e della cache.
- Servono per archiviare file, programmi e sistemi operativi.
Le memorie flash
- Basate su circuiti elettronici → niente parti meccaniche, quindi più resistenti e veloci
- SSD (Solid State Drive): memorie a stato solido che sostituiscono gli HDD
- Chiavette USB e pen drive: pratiche, portatili, capacità da pochi GB a centinaia.
Le memorie ottiche
- Usano un laser che legge e scrive piccoli fori (pit) su un disco.
- CD (Compact Disc)
DVD (Digital Versatile Disc)
- Possono essere:
ROM → leggibili ma non modificabili.
R → registrabili una sola volta.
RW → riscrivibili più volte.
LA TECNICA PIPELING
- È una tecnica per eseguire più istruzioni in parallelo, “a catena”.
- Ogni fase del ciclo macchina viene gestita da un’unità diversa della CPU.
Esempio: mentre un’istruzione è in EX, quella successiva è già in ID.
Risultato → la CPU diventa molto più veloce.
- Problemi del pipeling:
Dipendenze tra istruzioni: se un’istruzione ha bisogno del risultato di quella precedente, deve aspettare.
Salti di esecuzione (es. IF-ELSE): la CPU non sa quale istruzione caricare dopo e può dover “svuotare” la pipeline → rallentamento
-
-
-
Le memorie magnetiche
- Funzionano grazie alla magnetizzazione (0 e 1 sono scritti su un disco magnetico).
- Hard disk (HDD) → il disco ruota e una testina legge/scrive i dati.
Il linguaggio macchina
- È il linguaggio che la CPU capisce direttamente.
- Le istruzioni sono sequenze di bit divise in campi:
Opcode → indica l’operazione da fare (es. somma, confronto).
Operandi → i dati o gli indirizzi di memoria su cui lavorare.
Le istruzioni sono semplici e limitate (primitive).
Secondo questo modello, un computer è formato da tre parti principali:
-
I registri sono memorie piccolissime e velocissime all’interno della CPU. Servono per contenere dati o istruzioni per brevissimo tempo.
-
-
-
-