Interazione tra processore e memorie e
dispositivi di I/O
PROCESSORE
CLOCK
UC
ALU
BUS
MEMORIA CENTRALE
HARD DISK
MONITOR
&21752//(5
&21752//(5
&21752//(5
&21752//(5
LETTORE
CD_ROM
TASTIERA
Informatica di Base -- R.Gaeta
1
La memoria cache
• Nello schema di funzionamento di un calcolatore il
processore continuamente preleva informazioni ed
istruzioni dalla memoria centrale e scrive in essa
informazioni
• La memoria centrale, il bus ed il processore lavorano a
velocità diverse
• La velocità complessiva del sistema è determinata dal
componente più lento
Informatica di Base -- R.Gaeta
2
La memoria cache
• Per accelerare questa interazione si impiega una
memoria ad alta velocità localizzata tra processore e
memoria centrale detta CACHE
• Se il processore ha bisogno di leggere un dato o
un’istruzione dalla memoria centrale la cerca prima
nella cache che è molto più veloce
• Se il dato o l`istruzione non si trovano memorizzati
nella cache allora il processore chiede alla memoria
centrale di fornire l’elemento richiesto
Informatica di Base -- R.Gaeta
3
La memoria cache
• Ci sono alcune tecniche per decidere cosa memorizzare
nella cache
• Se dati ed istruzioni più frequentemente usati dal
processore si trovano nella cache allora si ha una
grande velocizzazione delle operazioni (si evita il tempo
che è necessario per accedere alla RAM tramite il bus)
Informatica di Base -- R.Gaeta
4
La memoria cache
• Le memoria cache sono realizzate con SRAM (molto più
veloci delle DRAM e molto più costose)
• Si distinguono due livelli di memoria cache:
• Cache di livello 1 (L1) che è integrata
microprocessore; capacità media di 256-512 KB
nel
chip
del
• Cache di livello 2 (L2) che di solito è esterna al chip del
microprocessore ma su circuiti molto veloci; capacità fino ad
1MB
Informatica di Base -- R.Gaeta
5
Interazione tra processore, cache, memorie e
dispositivi di I/O
PROCESSORE
ALU
UC
CLOCK
L1
HARD DISK
MONITOR
L2
&21752//(5
&21752//(5
BUS
MEMORIA CENTRALE
&21752//(5
&21752//(5
LETTORE
CD_ROM
TASTIERA
Informatica di Base -- R.Gaeta
6
Memoria ROM
• Esiste una ulteriore memoria di sola lettura (ROM = Read
Only Memory) che viene trascritta direttamente dal
produttore del computer su circuiti appositi
• Viene utilizzata per contenere le informazioni di
inizializzazione usate ogni volta che si accende l'elaboratore
• Cosa succede all’accensione di un calcolatore?
– nel registro PC viene forzato l’indirizzo della cella di memoria
ove inizia il primo programma da eseguire (programma di
bootstrap)
– questo programma iniziale risiede in ROM
• Non modificabile!!!!
Informatica di Base -- R.Gaeta
7
Gerarchia di memoria
registri
velocità
cache
capacità
memoria
disco
Informatica di Base -- R.Gaeta
8
Reti di computer: Esempi
• Condivisione risorse:
Non è economico comprare 1 stampante laser (o uno scanner) per ogni
personal
• Condivisione di programmi e dati da parte di utenti
Base di dati a cui molti utenti (da diversi computer) posso accedere:
sistema di prenotazioni e assegnamento posti
di una compagnia aerea
sistema informativo di una banca
Informatica di Base -- R.Gaeta
9
Reti di computer: Esempi
• Comunicazione tra utenti in
(scambio di messaggi e dati)
locazioni
fisiche
differenti
– comunicazioni in ambito di ricerca
– utilizzo di basi di dati in locazioni remote
– lavoro cooperativo
– possibilità di svolgere attività di lavoro a casa (tele-lavoro)
– accesso a informazioni di varia natura
Informatica di Base -- R.Gaeta
10
Reti di computer
• È possibile identificare due tipologie di reti di computer
– reti locali che collegano elaboratori vicini tra di loro
– reti geografiche che collegano elaboratori in località remote
Informatica di Base -- R.Gaeta
11
Le reti di computer: hardware
• Per avere una rete è indispensabile il collegamento fisico tra
diversi computer
– Meccanismi in grado di trasmettere informazioni (canali di comunicazione)
• cavi elettrici
• cavi a fibre ottiche
• linee telefoniche
• trasmissioni via satellite
– Meccanismi in grado connettere i computer con i vari canali di
comunicazione
• interfacce
• modem
Informatica di Base -- R.Gaeta
12
Le reti di computer: il software
• Sono inoltre necessari meccanismi software per permettere ai
vari computer di dialogare e di gestire la comunicazione
– protocolli (convenzioni) di comunicazione
– invio e ricezione di messaggi
– meccanismi di indirizzamento
– spedizione sulle connessioni opportune
– verifica correttezza dei messaggi durante la trasmissione
– protezione dei messaggi (per evitare intercettazione)
– ottimizzazione della comunicazione
– gestione del traffico sulla rete
Informatica di Base -- R.Gaeta
13
Introduzione
Obiettivo:
Sommario:
• Introduzione alle reti di • Cos’è Internet
telecomunicazioni
• Cos’è un protocollo?
• approccio:
• network edge
– descrittivo
• network core
– uso di Internet come
•
esempio
Reti di accesso, mezzi trasmissivi
• Protocolli a livelli
• backbones, NAP, ISP
• storia
1: Introduzione
14
Cos’è Internet?
• Milioni di dispositivi di calcolo
tra loro interconnessi: host,
end-systems
– Pc, workstation, server
router
server
workstation
mobile
ISP locale
– PDA’s phones, toasters
Che eseguono
rete
applicazioni di
ISP regionale
• Canali di comunicazione
– fibra, rame, radio, satellite
• Router: instradano pacchetti
di dati attraverso la rete
Rete
aziendale
1: Introduzione
15
Cos’è Internet?
• protocolli:
spedizione
messaggi
controllano
la
e la ricezione di
– e.g., TCP, IP, HTTP, FTP, PPP
router
server
workstation
mobile
ISP locale
• Internet: “rete di reti”
– Debolmente gerarchica
– Internet
private
pubblica
vs
ISP regionale
intranet
• Standard di Internet
– RFC: Request for comments
– IETF: Internet Engineering Task
Force
Rete
aziendale
1: Introduzione
16
Cos’è Internet: accento sui servizi
• Infrastruttura
di
comunicazione che consente ad
applicazioni
distribuite
lo
scambio di dati:
– WWW, email, giochi, e-commerce,
database, file (MP3) sharing
• Servizi
forniti:
di
comunicazione
– connectionless
– connection-oriented
1: Introduzione
17
Cos’è un protocollo?
Protocolli umani:
Protocolli di rete:
• “Che ora è?”
• macchine invece di esseri
umani
• “Ho una domanda”
• Presentazioni…
… messaggi specifici vengono
spediti
…
azioni specifiche sono
compiute
quando
i
messaggi sono ricevuti, o
in seguito ad altri eventi
• Tutte
le
attività
di
comunicazione in Internet
sono
governate
da
protocolli
I protocolli definiscono formato e
ordine dei messaggi spediti e
ricevuti tra entità della rete, e le
azioni da compiere in seguito alla
ricezione e/o trasmissione dei
messaggi o di altri eventi
1: Introduzione
18
Cos’è un protocollo?
Un protocollo umano e un protocollo di reti di computer:
Ciao
TCP connection
request
Ciao
TCP connection
reply.
Hai l’ora?
Get http://www.di.unito.it/index.htm
2:00
<file>
tempo
Domanda: Altri protocolli umani?
1: Introduzione
19
