Struttura elaboratore

Struttura elaboratore
Fabio Cantaro
1
Modulo 1 (Concetti base…)
L’elaborazione, memorizzazione e la trasmissione dei dati e
delle informazioni avviene attraverso un insieme organizzato di
risorse:
• risorse Hardware
• risorse Software
2
Hardware
Con questo termine ci si riferisce alla
Struttura Fisica di un elaboratore elettronico
ovvero a tutte le componenti fisiche
(visibili) che si trovano al suo interno e
quelle esterne ad esso che permettono di
collegarlo al mondo esterno.
Fanno parte dell’hardware interno
all’elaboratore:
• unità centrale di elaborazione, memoria,
disco fisso, controller scheda video ecc..
Fanno parte dell’hardware esterno
• tastiera, mouse, monitor, stampante ecc..
3
HARDWARE
Hardware è tutto ciò che si può materialmente toccare:
Software
Con questo termine viene individuato tutto
ciò che non è elemento fisico; tutti i
programmi che si utilizzano con l’elaboratore
e che consentono di farlo funzionare.
Un programma è un insieme di istruzioni che
possono essere eseguite da un elaboratore
elettronico.
Sistema Operativo: permette di gestire tutte le
componenti hardware dell’elaboratore
Software applicativo: permette, appoggiandosi
al S.O., di utlizzare l’elaboratore per le
proprie esigenze, word processing, fogli
elettronici, programmi gestionali ecc..
5
Tipi di computer
Gli elaboratori elettronici o computer vengono
classificati in base alla loro capacità di
elaborazione e memorizzazione (prestazioni)
6
Tipi di computer








Differenziati per potenzialità e
segmenti di mercato
Supercalcolatori
Mainframe
Minicalcolatori
Workstation (grafica, cartografia, ambito
professionale)
Personal Computer
Palmare (PDA)
Network Computer
7
Multitasking
Capacità di un elaboratore di servire più lavori
(task), dando a ciascuno l ’impressione di
utilizzare la macchina reale e mettendo invece a
disposizione solo il servizio di una macchina
virtuale. Il multitasking simula quindi la presenza
di più elaboratori all’interno di uno stesso
sistema.
8
Multiutenza
Modalità in base alla quale più utenti collegati
possono contemporaneamente contendersi
l’uso delle risorse del sistema.
9
Terminali
Posti di lavoro privi di capacit à di calcolo
autonoma; si differenziano dai PC che,
connessi in un sistema complesso tipico delle
architetture più recenti, diventano a loro volta
terminali “intelligenti” di un elaboratore
centrale.
10
Supercalcolatori
Elaboratori molto potenti, progettati per
raggiungere altissime velocit à. Sono dispositivi
dotati di più unità centrali e si basano su
particolari architetture parallele ; vengono
utilizzati per specifici problemi, come nel settore
delle previsioni del tempo o in campo militare.
11
Mainframe
Questi sistemi vengono utilizzati dalle grandi
aziende, soprattutto quelle che si estendono
sul territorio, come le banche o le imprese di
assicurazioni, che hanno la necessit à di
conservare grosse moli di dati in un ’unica
sede, consentendo nel contempo a tutte le
proprie filiali di accedere agli archivi centrali.
Sono in grado di supportare migliaia di posti
di lavoro e capaci di memorizzare milioni di
byte.
Nella maggior parte dei casi, utilizzano le
linee di comunicazione ( reti) e sono collegati
anche a terminali remoti
12
Minicomputer
Sono in grado di eseguire sia il multitasking
che la multiutenza e capaci di supportare
numerosi posti di lavoro.
Sono impiegati nelle aziende di piccole e
medie dimensioni.
13
Personal Computer
Elaboratore originariamente dedicato ad un solo
utente; grazie all’evoluzione dei sistemi operativi
(DOS, OS/2, Windows, Macintosh, etc.) sono in
grado di effettuare diversi livelli di multitasking.
In passato, i processi eseguiti in contemporanea
erano in ogni caso lanciati da un unico utente.
 Desktop/Tower
 Laptop/Notebook
 PalmTop
14
PDA
Palmare o Personal Digital Assistant
Computer di dimensioni ridotte dotati di risorse
limitate e di un sistema operativo apposito, in
grado di connettersi ad altri computer
Hanno funzione di PIM (Personal Information
Management) fornendo funzioni come agenda,
lista task, calcolatrice, sveglia/allarme
Integrazione con telefonia mobile
15
Architettura di un elaboratore:Uno schema antropomorfo
Dovendo “inventare” uno schema organizzativo di un apparato che sia in
grado di ricevere informazioni e produrre risultati elaborati se condo un
certo schema di operazioni, possiamo pensare ad un ufficio organ izzato
come quello illustrato in figura:
16
Componenti di un p.c.
Informazioni
da
Elaborare
Informazioni
Elaborate
Elaborazione
Un p.c. per poter elaborare le informazioni deve essere costituito da:
• unità centrale di elaborazione (*)
• memoria centrale (*)
• memoria di massa (**)
• dispositivi di input (**)
• dispositivi di output (**)
Tutti i componenti prima
citati vengono collegati
elettricamente all’interno del
computer dalla cosiddetta
Scheda Madre
(*) collegati direttamente alla scheda Madre
(**) collegati alla scheda attraverso connettori e/o slot
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Modello di Von Neumann
Unità
di
Input
Memoria
BUS
BUS
Unità
di
Output
BUS
UNITA’ CENTRALE
Unità di
Controllo
CU
Unità di
Elaborazione
ALU
Memoria locale (Registri)
18
Qualche dettaglio
19
Corpo Centrale (CASE)
20
Corpo Centrale (CASE)
Il case contiene alcuni elementi
 Scheda madre (motherboard)
 Alimentazione
 Raffreddamento
 Slot
 ………..
21
La SCHEDA MADRE
La motherboard e' il componente base di un PC.
Si tratta di un circuito stampato dove
sopra sono montati
1. CPU: Microprocessore
2. Memoria ROM Di sola lettura (BIOS)
3. Memoria RAM Di lettura/scrittura (memoria volatile)
4. Circuiti delle periferiche di controllo: Tastiera, mouse
5. Circuiti delle periferiche esterne: Stampante, joystick!?
6. Controllore dei dischi
7. Canale di comunicazione tra dispositivi PCI
Di tipo PCI (Peripheral Component Interface)
22
La SCHEDA MADRE
23
24
Collegamenti
Qualsiasi componente, interno o esterno all ’unità
centrale deve essere collegato alla scheda madre
=> tramite:
 SLOT: connettori sulla scheda madre (ISA, PCI,
AGP) dove vengono alloggiati vari dispositivi
(modem, schede audio/video, ecc …)
 DRIVE BAY: alloggiamenti per i DISCHI
 PORTE: per collegare dispositivi esterni
 BUS: linee di comunicazione che permettono la
connessione tra CPU e vari dispositivi (memoria,
periferiche)
25
26
Porte scheda madre








Tastiera
Mouse
USB
Rete (spesso)
Parallela
Seriale
Audio
Midi
27
Il BIOS (Basic Input Output System)



Il BIOS e' un chip ROM (specifico di una data piastra madre)
contenente un insieme di programmi fondamentali per l ’avvio del
computer.
È fondamentale per il funzionamento del pc: l ’esecuzione di una
programma avviene solo se è in RAM => le prime istruzioni si
devono trovare nella ROM.
Il programma nella ROM contiene in primo luogo le istruzioni per
la partenza (start-up) del PC che si possono dividere in:




POST (Power On Self Test)
SETUP
BIOS
BOOT
28
Il BIOS (Basic Input Output System)




POST (Power On Self Test)
Istruzioni per il controllo del funzionamento elettronico dei
dispositivi all'accensione del PC
SETUP
Istruzioni per la configurazione dei dispositivi dopo l'accensio ne e
il POST
BIOS
Istruzioni per la configurazione dei dispositivi verso il sistem a
operativo. Ossia i dati di configurazione dei dispositivi presen ti e
che possono essere alterati dall'utente. Sono memorizzate nel
CMOS (memoria RAM permanente a basso consumo) dove
vengono messi Il chip CMOS e' alimentato da una batteria
tampone per cui anche spegnendo il PC i dati non si perdono.
BOOT
Istruzioni per la partenza del Sistema Operativo (DOS,OS/2,
WINDOWS)
29
INTERFACCE o PORTE




CONSENTONO IL COLLEGAMENTO TRA IL
COMPUTER E I DISPOSITIVI DI I/O
SONO SCHEDE FORMATE DA CIRCUITI
ELETTRICI (BUFFER, TEMPORIZZATORI,
REGISTRI DI CONTROLLO)
SONO CONNESSE AL BUS DELLA SCHEDA
MADRE ATTRAVERSO CONNETTORI (slot) O
PORTE PRESENTI SULLA PIASTRA MADRE E
VISIBILI SUL CASE ESTERNO DEL COMPUTER
QUESTI CONNETTORI SI DIFFERENZIANO PER
FORMA, NUMERO DI PIEDINI E STANDARD
30
PORTE






PORTA PARALLELA: USATA
TIPICAMENTE PER COLLEGARE IL
CAVO DELLA STAMPANTE. CHIAMATA
ANCHE LPT1
PORTE SERIALI: USATE PER
COLLEGARE DIVERSI DISPOSITIVI
QUALI IL MOUSE, IL MODEM .
PORTA VIDEO (VGA) A CUI SI COLLEGA
IL CAVO PROVENIENTE DAL VIDEO
PORTA DELLA SCHEDA DI RETE
PORTE DELLA SCHEDA AUDIO
PORTE USB
31
PORTE di comunicazione
Porta SERIALE:






USATE PER COLLEGARE DIVERSI DISPOSITIVI
QUALI IL MOUSE, IL MODEM, ecc …
Consente di trasmettere informazioni alla distanza
massima di 15 metri.
Normalmente sono chiamate COM1 E COM2
CONSENTE IL TRASFERIMENTO DEI DATI TRA IL
DISPOSITIVO DI INGRESSO/ USCITA AL
COMPUTER UN BIT ALLA VOLTA
Possono essere a 9 o a 25 PIN (connettori DB9F e
DB25F) FEMMINA
Veniva usato il chip UART (Universal Asynchronous
Receiver):



UART 8250 (1° modello), velocità max 9600 bps
Fino al UART 16550, velocit à max 400 Kbps
Oggi non si usa più l’UART ma un chip della scheda
madre
32
PORTE di comunicazione
PORTA PARALLELA
IL TRASFERIMENTO DEI DATI AVVIENE UN BYTE ALLA
VOLTA (gli 8 Bit vengono trasmessi, IN PARALLELO, su otto fili
diversi)
Usata inizialmente per la Stampante
Chiamata normalmente LPT1(Line PrinTer)
Usa 17 linee per i segnali:







8 per la trasmissione dei dati
Altre per il controllo: disponibilit à nuovo byte, mancanza di
carta, ecc…
Oggi Due standard (velocit à di trasferimento :150 KByte/s su una
distanza max di 2 m):


ECP (Enhanced Capabilities Port), porte veloci con
accesso diretto alla memoria adatto alle stampanti
(ricevere molti dati e trasmetterne pochi)
EPP (Enhanced Parallel Port) adatto per dispositivi di I/O
come CD, HD, ecc…, in cui ci sia bidirezionalit à
33
PORTE di comunicazione
Porta USB (UNIVERSAL SERIAL BUS)




Porte seriali ad alta velocit à:

12 Mbps per standard USB1.1

480 Mbps per standard USB2.0
Una sola porta CONSENTE DI COLLEGARE PI Ù DISPOSITIVI
IN SEQUENZA (fino a 127 in cascata) attraverso un HUB
Consente la connessione e la configurazione rapida (senza
dover arrestare o riavviare il computer) di configurazioni
Plug and Play.
CONSENTE LA CONNESSIONE E CONFIGURAZIONE DI
NUOVE PERIFERICHE ANCHE A COMPUTER FUNZIONANTE
(“a caldo”)
34
Plug and Play
Tecnologia
che
consente
l’installazione di componenti senza
dover effettuare modifiche o
complesse
operazioni
di
configurazione, potendo pertanto
iniziare ad utilizzarle appena
effettuato il collegamento
35
Il CHIPSET della scheda Madre

E' un insieme di circuiti integrati che "aiuta" la CPU
nel controllo di tutti i dispositivi.

Offre supporto al processore, alla
memoria e permette la comunicazione
tra i vari componenti tramite BUS

Si occupa del BUS PCI, controllo dei dischi e
periferiche.
Un determinato chipset puo' supportare diversi tipi di
CPU.

36
Il CHIPSET della scheda Madre
Composto da 2 CHIP:

NORTHBRIGDE:


È collegato al microProcessore
tramite bus veloce (Front Side o
Bus di Sistema), permettendo la
comunicazione veloce tra
processore e memoria e vari
dispositivi di I/O
È collegato ai bus Dati veloci: PCI
e AGP
 SOUTHBRIDGE:
 serve per controllare le Periferiche
 a esso sono collegati i canali EIDE
(dischi), i bus USB, ISA e un Bus Dedicato
per tastiera, mouse, porte parallele e seriali.
37
Il CLOCK



ogni operazione del calcolatore è regolata dagli
impulsi del Clock
il Clock genera impulsi di tensione con una
frequenza misurata in GHz
i vari componenti Non funzionano con lo stesso
clock => diversi clock per scopi diversi:


Clock del Processore
Clock del BUS di SISTEMA (front -end): la frequenza del
Clock del Processore e di quella del Bus Dati dipendono
dal Clock del Bus di Sistema.
38
BUS
• I BUS realizzano le interconnessioni fisiche tra i diversi
dispositivi che costituiscono l ’elaboratore.
• Trasportano segnali elettrici in modo parallelo, cio è più segnali
possono viaggiare, tra un dispositivo ad un altro,
contemporaneamente all’interno del bus.
• Da un punto di vista funzionale li distinguiamo in:
• bus dati: linee bidirezionali addetti al trasporto dei dati tra le
varie Unità.
• bus di indirizzi: linee Unidirezionali per la trasmissione di
indirizzi: il processore seleziona cosi l ’unità (o la locazione di
memoria) con la quale stabilire la comunicazione. Un indirizzo
a 32 bit (32 linee) permette di indirizzare 2 32 = 4 Gb
• bus di controllo: linee Bidirezionali riservate alla
trasmissione dei messaggi di controllo (ad esempio il tipo di
operazione da effettuare)
39
I BUS
40
I BUS
41
EVOLUZIONE dei BUS di DATI




ISA (Industry Standard Architecture): bus a 8 bit (trasportava un by te alla
volta) e lavorava ad una frequenza di 8,33 MHz
EISA (Enhanced ISA): bus a 16 bit e frequenza a 8,33 Mhz. Attualmente le
schede madri possono alloggiare un tale slot per l ’uso di vecchie schede.
Connettori a 98 linee.
PCI (Peripheral Component Interconnect), è il Bus attualmente utilizzato:

per Collegare il chip NorthBridge con quello SouthBridge

per La connessione (tramite SLOT) a schede PCI (di rete, audio, ecc…)
 Inizialmente a 32 bit e frequenza di lavoro a 33 MHz, oggi a 64 bit e a 66
Mhz.Utilizza connettori a 124 linee
AGP (Advanced Graphics Port): bus ad alta velocit à utilizzato per il
collegamento della scheda video al processore (32 bit (4 byte) a 66 MHz):
 AGP 1X (un dato per clock): lavorava ad una velocit à di 266 MB/s (4 byte
* 66 MHz)
 AGP 2X (2 dati per clock): a 533 MB/s (2 * 4 byte * 66 MHz)
 AGP 4X (4 dati per clock): a 1064 MB/s (4 * 4 byte * 66 MHz)
 Oggi AGP 8X (8 dati per clock): velocit à di 2,1 GB/s (8 * 4 byte * 66 MHz)
42
ESEMPIO:
L'inserimento di una scheda PCI
SLOT PCI
43
La Memoria
• Con il termine memoria si intende generalmente la memoria centr ale di
un elaboratore dove risiedono i dati ed i programmi del calcolat ore
• Ciascuna locazione contiene un ’informazione ed è referenziabile mediante
il suo indirizzo.
44
Memoria Centrale
La CPU è in grado di leggere e scrivere esclusivamente dalla
memoria centrale che ha quindi il compito di contenere i
programmi ed i dati che la CPU deve elaborare.
• ROM (Read only memory) : usata solo in lettura serve a
contenere il BIOS.
• RAM (Random access memory) : usata in lettura e scrittura
permette al S.O. di accedere direttamente ai dati. E’ di tipo
volatile.
La capacità di memoria si misura in Byte (8 BIT) e suoi
multipli:
KB (1 kilobye = 1024 byte); MB (1 megabyte = 1024 KB);
GB (1 gigabyte = 1024 MB); TB (1 terabyte = 1024 GB).
45
Struttura della Memoria



ogni byte di memoria è individuato da un indirizzo.
tale indirizzo è espresso in cifre binarie; il numero di
cifre dipende dalla quantit à di memoria indirizzabile
dal processore
Per una operazione di scrittura in memoria:





Il processore pone l’indirizzo della cella sul Bus Indirizzi
Sul Bus di Controllo un segnale per abilitare la scrittura
Sul Bus Dati il valore da Memorizzare.
Similmente per la lettura
L’ampiezza del valore (Word o Parola) che si può
leggere/scrivere con un ’unica operazione dipende
dall’ampiezza del BUS DATI.
46
La memoria RAM




RAM (Random Access Memory)
È la memoria principale del computer
Usata per immagazzinare programmi
e dati durante l’esecuzione
Volatile
47
Memorie RAM: Tecnologie di costruzione
Le memorie di tipo RAM sono caratterizzate dalla quantità di dati che
possono contenere (espressi in MegaByte) e dal tempo di accesso
(espressi in NanoSecondi)
SRAM (Static RAM):
• caratterizzata da tempi di accesso brevi e bassi consumi.
• COSTOSA! => Usata come CACHE.
• La CACHE è una memoria che contiene i dati e programmi
più frequentemente usati.
DRAM (Dynamic RAM):
• a parità di dimensione con un chip SRAM, possono
contenere un numero di celle 4 volte maggiore => meno
costosa!
• tende a disperdere la presto carica => REFRESH della
memoria.
•costituisce la maggior parte della RAM installata sugli
elaboratori.
48
TIPI DI DRAM





EDO (Extended Data Output)
SDRAM (Synchronous DRAM): lavora alla stessa velocit à del
bus di sistema (Front-Side)
RDRAM (Rambus DRAM): lavora ad una frequenza pi ù alta della
SDRAM (velocità doppia)
DDR (Double Data Rate) SDRAM: velocit à doppia rispetto alla
SDRAM con frequenze di clock di 133 MHz
VRAM (Video RAM):
49
Moduli di Memoria RAM
I chip di memoria sono montati su moduli che vanno installati ne gli
slot. I moduli possono essere SIMM, DIMM e RIMM:
SIMM (Single InLine Memory Module): connettore a 72 PIN, con
bus a 32 bit. Ormai in disuso.
DIMM (Dual InLine Memory Module): connettore a 168 PIN, con
Bus a 64 bit. Tagli attuali da 256 MB e 512 MB
RIMM (Rambus InLine Memory Module): Simile alla DIMM, ma i
moduli non si possono installare negli stessi Slot.
50
L’unità di misura della
I multipli del byte
memoria
- non seguono il normale sistema



metrico, quelli del bit si.
Questo può generare confusione
1 KB
1024 byte
1 Kb
1000 bit
1MB
1024 KB
1Mb
1000 Kb
1GB
1024 MB
1Gb
1000 Mb
1TB
1024 GB
1Tb
1000 Gb
Il byte viene usato come unit à di misura della memoria,
il bit nella trasmissione delle informazioni
51
La Cache






Memoria intermedia tra processore e memoria
centrale, realizzata in tecnologia SRAM.
Una memoria più veloce che si usa per
immagazzinare temporaneamente i dati
maggiormente usati
Maggiore è la cache installata => migliori le
prestazioni del sistema
Può trovarsi dentro il processore (L1, cache di
primo livello)
esterna ma collegata direttamente al processore
(L2, secondo livello )
Sulla scheda madre (L3, terzo livello )
52
ROM e BIOS
Se la RAM è volatile… come “parte” un PC?
 Le istruzioni di base per l ’avvio sono contenute
in una memoria PERMANENTE di sola lettura
(ROM, Read Only Memory)
 All’accensione viene caricato un piccolo
programma che si occupa di:
 Verificare l’hardware
 Cercare in una posizione
predefinita del disco
le istruzioni per
l’avvio
 Nei PC si chiama
BIOS (Basic Input
Output System)
53
ROM e BIOS
Esistono vari tipi di ROM:
 PROM (Programmable ROM): possono
essere programmate ma solo una volta
 EPROM (Erasable PROM): PROM cancellabili:
devono essere estratte dal computer e
sottoposte a raggi ultravioletti o raggi X
 EAROM (Electrically Alterable ROM):
possono essere modificate senza bisogno di
estrarle
54
Memoria di massa
Una memoria di massa è un dispositivo (magnetico o
ottico):
• che permette la memorizzazione permanente
grandi quantità di dati
• che ha capacità notevolmente più grande rispetto a
quella della memoria centrale.
• che è normalmente più lento accedervi rispetto alla
RAM
• per collegare le memorie di massa alla memoria
centrale sono necessari dei Dispositivi di I/O (DRIVE)
55
Memoria di massa
• le unità disco possono essere:
• INTERNE: direttamente collegati alla scheda
Madre e alimentati dall ’alimentatore del computer
• ESTERNE: collegati attraverso porte di
comunicazione
•CONTROLLER : Interfaccia Hardware che permette di
collegare gli hard disk al Bus
56
Memoria di massa: CONTROLLER
• i CONTROLLER standard più usati sono EIDE e SCSI:
• EIDE (Enhanced Integrated Device Electronics) , per
dispositivi interni:
• normalmente sono 2 => collegare 2 dischi (Master e
Slave). Si possono connettere sia HD che CD che DVD
• oggi gli standard in mercato sono:
• ATA-133 che permette un trasferimento di 133 MB/s
• SATA (Serial ATA) che permette trasferimenti di 150
MB/s e che promette di arrivare a 600 MB/s
• gli standard ATA permettono un indirizzamento dei
settori a 28 bit => fino a 137 GB (2 28 *512)
57
Memoria di massa: CONTROLLER
• SCSI (Small Computer System Interface), per dispositivi Interni
e/o Esterni:
• è collegato al bus di I/O tramite adattatore SCSI. Questo
adattatore può essere integrato nella scheda madre oppure
essere una scheda PCI
• permette di collegare 15 unit à: HD, floppy, CDROM,
scanner, ecc…
• si è passati dallo standard SCSI -1 (7 dispositivi con
trasferimenti a 5 MB/s
• oggi SCSI-3 (WIDE-SCSI): 15 dispositivi con velocit à fino a
20 MB/s
58
MEMORIE DI MASSA
Sono delle periferiche che permettono la memorizzazione permanen te di
grandi quantità di dati e la loro successiva lettura/scrittura.
Magnetici
Ottici
• Nastri
• Floppy Disk
• Hard Disk
• CD-ROM
Compact-Disk
• DVD
Digital Video Disk
Le memorie di massa di tipo magnetico possono essere ad accesso
sequenziale (nastri) oppure ad accesso diretto come i comuni
floppy disk.
59
Le Unità a DISCO magnetico
Pila di dischi magnetici che ruotano attorno ad un asse
comune. La capacità rappresenta la quantit à di informazione
memorizzabile.
Le informazioni sono memorizzate in:
•TRACCE concentriche suddivise in
SETTORI separati da GAP.
• ogni settore ha la stessa
dimensione (normalmente 512 byte)
• Le informazioni sono raggruppati in Blocchi
• Durante il funzionamento il disco si mantiene sempre in
movimento a velocità costante
60
Le Unità a DISCO
Ci sono dischi
• a Testine Fisse: solo
movimento rotatorio del disco
• e a Testine Mobili:
movimento delle testine oltre
a quello del disco
• ad ogni operazione di
lettura/Scrittura viene
riguarda un intero settore.
61
Le Unità a DISCO
•ogni settore è individuato
dalla terna (C,H,S), Cylinder,
Head, Sector
•Per velocizzare il trasferimento dei
dati i settori si raggruppano in
blocchi.
• Il cluster è un raggruppamento dei
settori fisici (a volte anche di blocchi).
• Questo tipo di raggruppamento è
logico, ossia definito dal file system e
non a basso livello dall'hard disk.
62
Unità a Disco: prestazioni

TEMPO DI ACCESSO :

Tempo necessario per individuare un SETTORE;

nell’ordine di qualche ms.

Dipende da 3 fattori :
1.
TEMPO di SEEK: tempo necessario alle testine per
raggiungere il cilindro interessato. Dipende dalla VELOCITA’
di ROTAZIONE:


2.
3.
si misura in rpm
Attualmente 7200 rpm
TEMPO di LATENZA : tempo di ROTAZIONE necessario per
portare il settore indirizzato sotto la Testina
TEMPO di TRASFERIMENTO : tempo necessario per il
trasferimento fisico del blocco selezionato in memoria
63
Disco rigido








Ha componenti meccanici
Un disco ricoperto di sostanza magnetica che gira a
velocità vertiginosa
Una testina di lettura
che “galleggia” su di
un cuscinetto di aria
Diviso in settori
(cluster)
Adopera Controller e
Buffer
Rotazione da 5400
RPM a 10000 RPM
Dimensione oltre
100 GB
IDE o SCSI
64
FORMATTAZIONE del DISCO
Prima di poter essere utilizzato un HD deve subire alcune operaz ioni di
Preparazione:
1.


2.


3.
o
o
FORMATTAZIONE FISICA :
Suddivide il disco in TRACCE e SETTORI
Dimensione tipica dei settori 512 Byte
PARTIZIONAMENTO :
Suddivisione Logica del Disco => virtualmente pi ù dischi.
Si può utilizzare l’utility FDISK (o partition magic)
FORMATTAZIONE LOGICA :
Registra i dati necessari per gestire la memorizzazione
delle informazioni (Capiremo quando parleremo dei Sistemi
Operativi)
Dipende da Sistema Operativo e dal File System usati (ad
esempio FAT, NTFS, ecc …)
65
Dischi magnetici rimovibili
Floppy disk, può contenere al massimo 1.44 MB
Iomega ZIP fino a 250 MB
Iomega Jaz fino a 2 GB
Tempo di accesso superiore rispetto all ’hard disk






Pro:
economicità - diffusione
Contro:
bassa capacità - deteriorabilità
66
CD Rom (Compact Disk Read Only
Memory)

Tipo di lettura:
ottica

Tipo di accesso:
sequenziale

Capacità:
650Mb CD – 4,7Gb DVD

Pro:
diffusione - economicità
67
CD Rom (Compact Disk Read Only
Memory)
• E’ un disco di plastica inciso da un laser;
• si usa un solo lato del disco per registrare:
• la memorizzazione dei Bit segue una sola traccia a forma di
spirale, partendo dalla circonferenza verso il centro.
• su tale spirale si susseguono:
• PIT: zone non riflettenti
• LAND: spazi tra i PIT
• i blocchi di informazioni hanno tutti la stessa lunghezza
(negli HD no, in quanto si doveva avere lo stesso numero di
settori per traccia)
•la lettura dei dati avviene in modo sequenziale sulla spirale;
• i lettori di CD-ROM imprimono velocità di rotazione diverse
dipendentemente della tecnologia costruttiva (2X, 4X, …… 52X):
1x = 150 kb/s (velocità dell’impianto stereo)
52x = 52 * 150 kb/s
68
• esistono anche CD riscrivibili pi ù volte (CD-RW).
DVD-ROM





Dischi ottici di grande Capacit à (da 4.7 Gb a 17 Gb)
Esternamente del tutto simili ai CD
Nato per la registrazione di filmati compressi in
formato MPEG2
DVD permettono una Densit à di registrazione molto
maggiore rispetto ai CD
Un DVD può essere:

a Doppia Facciata

Può avere 2 strati registrabili x facciata => può
arrivare fino a 17 Gb
69
Nastri

Tipo di lettura:
magnetica

Tipo di accesso:
sequenziale

Capacità:
150 Gb e oltre

Pro:
capacità - economicità

Contro:
Lenti, deteriorabilità

Evoluzioni future: Capienza maggiore
70
Nastri
è un nastro di plastica con un sottile strato di ferrite in super ficie
 la superficie del nastro è percorsa da 8 TRACCE e su ognuna
viene memorizzata una sequenza di Bit.

una ulteriore traccia serve per il Bit di PARITA ’
 l’informazione è memorizzata in Blocchi divisi da GAP
 utilizzati per l’archiviazione dei dati di grandi quantit à di dati
 lentezza nella lettura dei dati
Ancora oggi la maniera pi ù affidabile per il back-up

71
Gerarchie di memoria ( in funzione della velocit à)
72
CPU - Unità centrale di elaborazione
L’unità centrale di elaborazione, detta anche CPU
(Central Processing Unit), gestisce l’intero processo
di elaborazione di un calcolatore ed è costituita da:
o Control Unit ( CU):
CU
• questa unità stabilisce in ogni istante quale operazione deve essere
eseguita.
• legge le istruzioni dalla memoria e ne determina il tipo
o Unità logico-aritmetica (ALU): si occupa di eseguire le operazioni
aritmetiche:
• fondamentali ( +, -, *, /)
• complesse (elevamento a potenza, radice),
• logiche (confronto, AND, OR) …
o Insieme di registri (memoria locale):
• ogni registro può memorizzare un valore ,pi ù o meno grande,
dipendente dalla dimensione del registro
• le operazioni di lettura/scrittura su registro sono molto veloc i
La scansione delle attività è determinata dal clock della macchina (una
sorta di orologio interno) (Hz).
73
Caratteristiche Importanti dei Processori
Le caratteristiche fondamentali per la CPU riguardano:





Ampiezza dei registri
Frequenza
Il numero e tipo di piedini (PIN): variabile da processore a
processore
Architettura interna
Set di istruzioni disponibile
74
Caratteristiche Importanti dei Processori

Ampiezza dei registri



I registri possono contenere gli operandi delle operazioni,
informazioni sullo stato del programma in corso, indirizzi di me moria
L’Ampiezza dei registri è misurata in BIT
L’Ampiezza dei registri generali:


caratterizza l’Architettura di un processore e indica il numero di bit
che possono essere elaborati contemporaneamente (lunghezza della
Word)
Esempi sono i processori a 32 e a 64 bit (che vedremo pi ù avanti)
75
Caratteristiche Importanti dei Processori

Frequenza





L’attività del processore è regolata dal Clock che stabilisce la
frequenza a cui può lavorare (oggi nell ’ordine di qualche GHz)
Maggiore è tale frequenza e maggiore è il numero di istruzioni
eseguibili nell’Unità di tempo;
La velocità non dipende solo dalla frequenza ma anche
dall’architettura => il confronto in frequenza solo per architetture
simili
La velocità viene normalmente misurata in MIPS (Milioni di
Istruzioni per Secondo) e viene valutata considerando il tempo
per un’istruzione tipica (ad esempio la Somma di 2 numeri n
memoria)
I FLOPS indica invece la misura dei calcoli in virgola mobile
(Floating Point) per Secondo
76
Caratteristiche Importanti dei Processori

Architettura interna


È il modo in cui le parti interne del processore sono organizzate e
progettate per lavorare insieme
Processori con architettura Diversa ma della stessa famiglia
permettono di continuare ad usare programmi:

una FAMIGLIA di processori è dunque un gruppo di processori
che pur evolvendosi e pur presentando nuove caratteristiche =>
mantiene la Compatibilit à con i modelli precedenti

Alcune famiglie di processori:



INTEL (x86)
I processori Motorola usati da APPLE
I processori ALPHA usati da DEC
77
Caratteristiche Importanti dei Processori
Set di istruzioni disponibile


Il SET di ISTRUZIONI specifica

le Operazioni Possibili e i modi di Indirizzamento degli operand i

l’insieme dei microprogrammi che definiscono il Set di Istruzioni
=> costituiscono il Firmware
Le varie istruzioni possono essere della stessa lunghezza o di
lunghezza variabile => in base alle caratteristiche delle Istruzioni si
hanno architetture diverse :

Architetture CISC (Complex Instruction Set Computing ):



Hanno istruzioni Complesse: molti tipi di istruzioni di
lunghezza diversa e che possono richiedere molti cicli di
clock ognuna.
Esempio: Intel (PC compatibili)
Architetture RISC (Reduced Instruction Set Computing ):


Hanno poche istruzioni di Lunghezza Fissa eseguibili in
pochi Clock
Esempio: PowerPC (Apple) - Alpha (Digital)
78
FPU





L' FPU (Floating Point Unit, unit à di calcolo in virgola mobile).
Sin dai 80486, l' allora denominato coprocessore matematico,
era presente.
Questo particolare componente del processore è di
fondamentale importanza dato che esegue tutti i calcoli tra
numeri non interi.
Intel in questo campo è al 1° posto dato che i suoi processori
battono i rispettivi concorrenti di AMD e Cyrix.
Il pregio di avere una buona FPU porta i maggiori vantaggi nei
giochi tridimensionali e nei programmi di fotoritocco.
79
ALU




È dotata di 2 ingressi e di una uscita
(Accumulatore e Registro Dati)
Riceve in ingresso dei comandi che
specificano l’operazione da
effettuare
Ad operazione ultimata l ’ALU
restituisce il risultato
nell’Accumulatore (Reg. A)
modificherà anche il Registro di
Stato: i suoi bit danno informazioni
riguardo le operazioni effettuate
(overfolw, zero, ecc…)
80
ALU
81
Registri

Registro Accumulatore




al suo interno viene posto l ’output dell’ALU
Se l’ALU sta eseguendo una operazione a 2 operandi => uno dei due
input è posto nell’Accumulatore
È collegato al Bus DATI
Registro Istruzioni (disegno a pag. 52 -Furnari)


Contiene l’istruzione che deve essere eseguita dal microprocessore
È quindi diviso in 2 parti


Una collegata al Decodificatore che interpreta l ’istruzione e fa eseguire le
microistruzioni relative
L’altra che contiene l’indirizzo degli operandi => collegato al Bus Interno degli
Indirizzi
82
Registri

Registro di Stato


Consente di conservare informazioni relative alle condizioni ver ificatesi
nell’esecuzione dell’ultima istruzione
I Flag più significativi:




Flag di Carry: viene posto a 1 se una operazione aritmetica prod uce un
riporto che va oltre il Bit Pi ù Significativo
Flag di Zero: viene posto a 1 se l ’ultima operazione aritmetica produce valore
0
Altri Flag sono quelli di Segno, di OverFlow, ecc …
Registro Program Counter


Inizialmente contiene l ’indirizzo della locazione di memoria contenente la
prima istruzione del programma da eseguire
Dopo che tale istruzione è caricata nel Registro Istruzioni => si
autoincrementa cosi da puntare alla prossima istruzione
83
Registri

Registro Indirizzi


Contiene l’indirizzo della locazione in cui è contenuta
l’istruzione
Riceve il dato dal Program Counter,



solo che durante l’esecuzione di tale istruzione il program Counter si
autoincrementa per puntare alla successiva
Il Registro indirizzi la mantiene finch é l’istruzione non è terminata
Registri di uso generale


Usati dall’ALU per fare operazioni
Permettono di eseguire svariate operazioni sui dati e sugli
indirizzi posti al loro interno
84
Control Unit
(Disegno pg 57 furnari)
La CU rappresenta il cuore del sistema di elaborazione:

Ha il compito di decodificare e interpretare le istruzioni gener ando i segnali
(comandi) di attivazione di tutti gli organi esecutivi del compu ter (al ritmo del
Clock)
Le componenti della Control Unit sono:

DECODIFICATORE



REGISTRO D’USCITA



decodifica il codice operativo dell ’istruzione contenuta nel Registro Istruzione
Emette l’indirizzo del microprogramma (del set di istruzioni) associato a l codice
operativo dell’istruzione che man mano che viene eseguito genera i vari Comand i di
controllo
Che memorizza e mantiene i segnali di controllo emessi dal decod ificatore
Tipici segnali di controllo sono M/IO per indicare indirizzi di memoria o di periferica e il
R/W che specifica il flusso dei dati sul Bus Dati
REGISTRO DI INGRESSO

Memorizza e rende disponibile al Decodificatore i segnali di con trollo emessi da
dispositivi esterni e dall ’ALU
85
Control Unit
(Disegno pg 57 furnari)
Le componenti della Control Unit sono:

DECODIFICATORE



Un contatore di Microprogramma



decodifica il codice operativo dell ’istruzione contenuta nel Registro Istruzione
Emette l’indirizzo del microprogramma (del set di istruzioni) associato a l
codice operativo dell ’istruzione che man mano che viene eseguito genera i
vari Comandi di controllo
Con le stesse funzioni del Program Counter
=> in ogni istante, contiene l ’indirizzo della prossima microistruzione che
dovrà essere eseguita;
Un “registro di Microistruzioni ” corrente

che contiene l’istruzione ricopiata dalla memoria di controllo che in
quell’istante deve essere eseguita;
86
struttura di esecuzione programma:
pc := indirizzo iniziale
do
ir := memoria (pc)
fetch ( esame dell’indirizzo)
pc := pc+1
execute(esecuzione dell’istruzione)
repeat
- Uno dei parametri fondamentali di valutazione
di una CPU è data dalla frequenza del “clock”
( MHZ) ( Pentium IV a 2400 MHZ),
inoltre una “CPU” è tanto più veloce quanto
più grande è la dimensione dei suoi registri .
87
Struttura di un Microcalcolatore
88
Vari Processori









Intel 80286 (1982): registri a 16 bit, bus dati a 16 bit e bus i ndirizzi a 24 bit
Intel 80386/486 (1989): registri a 32 bit, bus dati a 32 bit, bu s indirizzi a 32 bit => 4Gb
di memoria
Intel Pentium(1993) registri a 32 bit, bus dati a 64 bit, bus in dirizzi a 32 bit, cache di
16k
Intel Pentium PRO (1995): bus indirizzi a 64 Gb => 64Gb di memor ia; dotato di chip
con cache di 2° livello. Capostipite dell ’architettura P6 (che comprende i processori
dal Pentium PRO al Pentium III)
Intel PentiumII (1997): pentium PRO con tecnologia MMX; cache di 32Kb; frequenze
di 450 MHz
Intel PentiumIII (1999): raggiunge frequenze di 1000 MHz. Regist ri a 128 bit. Bus
Front-side a 133 MHz
Intel PentiumIV (2000): raggiunge frequenze oltre il GHz. Bus Fr ont-side a 400 MHz
Intel Itanium: registri a 64 bit, bus dati a 64 bit e bus indiri zzi a 64 bit, cache L1 di 32
Kb, L2 di 96 Kb e L3 di 2 o 4Mb. Lavora a frequenze di 800 MHz
RICERCARE I NUOVI PROCESSORI E CARATTERISTICHE: Dual core e Turi on
Altri processori (Fare ricerca)
•IBM PowerPC 32 bit
•IBM Power2 32/64 bit
•IBM Power3 64 bit
•HP PA7100 32 bit
•HP PA8000 32/64 bit
•Soho 64 bit
•AMD Opteron 64 bit
•Intel Itanium 64 bit
•Digital Alpha 64 bit
•SUN Sparc 64 bit
89
Processori Oggi Desktop
Gennaio 2007 (cache L1=2x64KB L2=2MB )
 Core 2 Duo E6300, 1,86 GHz,
 Core 2 Duo E6400, 2,13 GHz,
 Aprile 2007 (cache L1=2x64KB L2=4MB )
 Core 2 Duo E6320, 1,86 GHz
 Core 2 Duo E6420, 2,13 GHz,
 Luglio 2007 (cache L1=2x64KB L2=4MB )
 Core 2 Duo E6600, 2,4 GHz,
 Core 2 Duo E6700, 2,66 GHz ,
 Core 2 Duo E6750, 2,93 GHz
 Core 2 Extreme X6800, 2,93 GHz
 Core 2 Duo E6550, 2,33 GHz
 Core 2 Duo E6750, 2,66 GHz
Prof. Fabio Cantaro
 Core 2 Duo E6850, 3 GHz

Processori Oggi Notebook

Luglio 2006 (cache L1=2x64KB)






2
2
2
2
2
Duo
Duo
Duo
Duo
Duo
T5500, 1,66 GHz, L2=2MB
T5600 , 1,83 GHz, L2=2MB
T7200, 2,0 GHz , L2=4MB
T7400, 2,16 GHz L2=4MB
T7600, 2,33 GHz L2=4MB
Febbraio 2007 (cache L1=2x64KB, L2=4MB)



Core
Core
Core
Core
Core
Core 2 Duo L7200, 1,33 GHz ,
Core 2 Duo L7400, 1,3 GHz ,
Maggio 2007 (cache L1=2x64KB)



Prof. Fabio Cantaro

Core
Core
Core
Core
2
2
2
2
Duo
Duo
Duo
Duo
T7100,
T7300,
T7500,
T7700,
1,8, GHz, L2=2MB
2 GHz , L2=4MB
2,2 GHz , L2=4MB
2,4 GHz , L2=4MB
Dispositivi di Input
Sono collegati all’Unità centrale tramite le PORTE o gli SLOT interni.

Puntamento






Tastiera
Multimediali



Mouse
Trackball
Touchpad
Tavoletta grafica
Microfono
Video camera
Scanner
92
Periferiche di INPUT

Penna Ottica


Tavoletta grafica
Scanner

Telecamera
Digitale
Periferiche di Input
Il dispositivo più comune è
La Tastiera: costituita da tasti; quando questi vengono battuti
come conseguenza macroscopica si ha un ritorno nel video.
In una tastiera tradizionale si hanno 4 zone:
1 - tastierino numerico (sulla destra)
2 - tasti dattilografici (zona sinistra e centrale)
3 - tasti direzionali di movimento (fra la zona 1 e 2)
4 - tasti funzione posti in alto
Tasti Particolari: Enter (return o invio), BackSpace, Escape,
Ins, Canc, Shift, Caps-lock, Bloc-num, Alt, Tab, Alt Gr, Euro,
Space (barra spaziatrice), Tasti cursore, Tasto finestra windows
94
LA TASTIERA
Esc
Tasti funzione
Tasti speciali
Tastierino numerico
Tastiera alfanumerica
Mouse





Chiamato “topo” per la sua forma
Dispositivo di puntamento e
selezione
Inventato per rendere pi ù agevole
ed intuitiva l’interazione uomo-macchina
Meccanico (sfera che ruota e sensori
di movimento)
Ottico (rifrazione della luce su superfici
opache). Più preciso ma più costoso
96
MOUSE
I mouse si connettono a un computer in uno dei tre modi
seguenti:
I mouse seriali connessi a una RS-232C o a una porta PS/2.
 I mouse PS/2 connessi esclusivamente ad una porta PS/2.
 I mouse senza fili (cordless) che non vengono connessi
fisicamente in quanto usano connessioni ad infrarossi o ad
onde radio per comunicare con il computer.

97
Trackball



Ha le stesse funzionalit à del mouse
Una sfera viene adoperata per muovere il puntatore
Adoperato per esigenza di spazio o ergonomicit à:



Computer portatili
Sale di controllo
Console centri di elaborazioni
98
Touchpad


Costituita da una superficie rettangola sensibile alla
pressione
Spesso adoperato nei computer portatili
99
Tavoletta grafica

Puntamento simile al touchpad, su di una superficie
maggiore e di miglior precisione

Si adopera una “penna” (stilo)

Maggiormente adoperato:


Grafica
CAD/CAM
100
Scanner



Permette di trasformare il contenuto di fogli o
fotografie in formati digitali trattabili elettronicamente
Mediante software appropriato ( OCR Optical Character
Recognition) è possibile il riconoscimento ottico dei caratteri
tipografici e trasformare, per esempio, una pagina di una
rivista, in documento testo.
Funzionamento simile ad una fotocopiatrice
101
Altri dispositivi di Input:
Joystick:
consente
di
controllare
oggetti
in
movimento sul video e viene
usato nei videogiochi.
 Webcam: si tratta di una
piccola
telecamera
che
trasferisce sul computer ciò
che sta riprendendo. Si
possono effettuare dei fermo
immagini e quindi salvare il
fotogramma, oppure registrare
il filmato in formato video.
Inoltre, l’utente dotato di una
veloce
connessione
ad
Internet, può attivare una
video-conferenza
e
trasmettere al ricevente il
video delle sue operazioni.

102
Dispositivi di Output
Un dispositivo di output è uno strumento che
permette al p.c. di comunicare all’esterno i risultati
di un’elaborazione.

Monitor

Stampanti
103
Dispositivi di Output
Il Video/Monitor è visto dal pc come un insieme di punti (detti
pixel) disposti su una griglia (la cui dimensione viene detta
risoluzione del monitor).
La dimensione del video è espressa in pollici
Ogni pixel può essere acceso (in uno dei colori disponibili) o
spento.
Il video è collegato al p.c. attraverso la cosiddetta scheda video
cui spetta il compito di creare le immagini e/o i caratteri da
inviare al monitor sulla base delle informazioni che la cpu le
fornisce.
104
Periferiche di OUTPUT

MONITOR
Standard grafici
• Hercules
768 x 348 Pixel - 2 colori
• CGA (Color Graphic Adapter)
320 x 200 Pixel - 16 colori
• EGA (Enhanced Graphic Adapter)
640 x 350 Pixel - 16 colori
• VGA (Video Graphic Adapter)
1024 x 768 Pixel - 256 colori
• SVGA (Super VGA)
1280 x 1024 Pixel 16 milioni di colori
Periferiche di OUTPUT

MONITOR, Caratteristiche
• Pollici: unità di misura della dimensione dello schermo
• Pixel (picture element, elemento di immagine) : il più piccolo elemento
che viene visualizzato sullo schermo.
•Risoluzione: numero di pixel che possono essere visualizzati
contemporaneamente. Attualmente risoluzioni tipiche :
• nei 15” è di 800x 600 pixel, nei 17 ” è 1280x1024, fino ad arrivare ai 19 ”
con 1600 x 1200 pixel e oltre (grafica professionale).
• A ogni pixel è associato un certo numero di bit -colore (32 bit-colore x
pixel permette di rappresentare 16,8 milioni di diverse sfumatur e
• Dot pitch: distanza fra due pixel. Normalmente è di 0,28 mm per
monitor da 15“. Minore è il DP maggiore è la qualità del monitor.
• ppi: pixel per inch. Per i monitor è 24,5 cm
• lpi: linee per inch
• Refresh: (si misura in Hz) indica il numero di volte che
l’immagine sullo schermo viene rinfrescata in un secondo. La
frequenza di refresh può arrivare fino a 120Hz (minima consiglia ta 75-80Hz).
• RGB (Red Green Blu)
106
il monitor: CRT vs LCD

CRT : un tubo a raggi catodici, simile a quello usato nei
televisori.

PRO:



CONTRO:




supportano varie risoluzioni,
hanno una Immagine pastosa => In ambito professionale solo CRT,
basso costo
Emettono radiazioni => problemi agli occhi,
Alto consumo, ingombranti,
Frequenza di refresh almeno 75 Hz (a freq. Minori vedo pulsare)
LCD TFT: costituiti da transitor che emettono luce.

PRO:



Basso consumo,
leggeri e poco ingombranti,
CONTRO:


nei filmati c’è una latenza nel cambiare colore,
Risoluzione = al numero di transistor => cambiando risoluzione l a
qualità degrada
107
Unità di Output : il monitor
Più il monitor è grande, migliore è la definizione e
maggiore la dimensione degli oggetti visualizzati.
Il monitor è collegato a una scheda video, la quale deve
essere dotata di sufficiente memoria (da 8 a 128 MB le pi ù
comuni), che le consenta di comporre pi ù rapidamente le
immagini da inviare al monitor.
La scheda video è dotata di un suo processore e di una
sua memoria RAM: maggiore è la capacità di tale memoria,
migliore sarà la risoluzione dell’immagine e maggiore sar à
il numero di colori che si possono trattare.
Attualmente tutti i computer adottano schede SVGA (Super
Video Graphics Adapter).
108
Unità di Output : la stampante
dispositivo che consente di trasferire dati, testi, disegni, immagini, grafici su
carta.
Esistono diversi tipi di stampanti che si differenziano secondo la tecnica
utilizzata per la stampa e la velocità.
• Stampanti ad impatto: il carattere viene stampato mediante la pressione di
aghi su nastri inchiostrati interposti fra questi e la carta (lente e rumorose
utili per fogli carbonati e moduli continui)
• Stampanti non ad impatto (Getto inchiostro e laser)
Inkjet
Laser
109
Unità di Output : la stampante
Esistono molti tipi di stampanti che si distinguono per la tecni ca con la
quale riproducono i caratteri e per la velocit à di stampa.

Stampanti ad aghi o a matrice di punti:




il carattere viene stampato mediante la pressione di aghi su un
nastro inchiostrato, come la macchina da scrivere.
Queste stampanti possono avere da 9 a 24 aghi disposti all'inter no
della testina di stampa e ognuno di essi, quando premuto contro il
nastro inchiostrato, disegna un punto sul foglio sottostante.
Un carattere si ottiene dalla pressione degli aghi che, traccian do dei
punti vicini uno all'altro, lo disegnano e quindi la qualit à della
definizione dipende dal numero di punti.
Queste stampanti sono in bianco e nero, piuttosto lente e rumoro se,
ma sono necessarie per la stampa su moduli continui.
110
Unità di Output : la stampante

Stampanti a getto d'inchiostro:





l'immagine viene stampata attraverso un getto di piccolissime
gocce di inchiostro proiettate sulla carta.
Sono a colori,
silenziose e abbastanza veloci.
In genere sono a TRICOMIA (CMY, colore formato dalla
combinazione dei colori Ciano, Magenta e Yellow) oppure in
QUADRICOMIA (CMYK, si aggiunge il nero)
Stampanti laser:



mediante un raggio laser viene creata un'immagine della pagina
da stampare e successivamente con un inchiostro in polvere
(toner) viene stampata la pagina con un procedimento simile a
quello usato con le fotocopiatrici.
Sono silenziose,
la loro definizione è molto buona, sono molto veloci e molto
costose.
111
Caratteristiche stampanti
• Interfaccia: Parallela o USB
• Alimentazione della carta:
• foglio singolo da uno o più cassetti
• modulo continuo
• formato della carta: A4 (210x297 mm), A3, ecc …
• Velocità di Stampa: espressa in PPM (pagine per minuto). Normalmente
più alta nelle laser.
• Risoluzione:
• espressa in DPI (Dot per Inch) o LPI (linee distinguibili per P ollice).
• Più alta nelle laser: da 600 a 1200 dpi.
• Una stampante con una risoluzione di 300 dpi genera 90.000
(300x300) punti in un quadrato di 2,5x2,5 cm (1 pollice quadrato ).
Attenzione a stampanti economiche con dichiarata risoluzione alt issima
(2400 dpi).
• durata della cartuccia / nastro / toner
• costi di esercizio: costo della cartuccia / nastro / toner
112
Altri dispositivi di Output
PLOTTER: è una stampante molto
grande che consente la stampa su fogli
di grandi dimensioni, viene utilizzato nel
settore della grafica per realizzare
cartelloni pubblicitari e grafici.

MICROFILM: è un dispositivo che
consente di memorizzare su pellicola le
immagini
di
documenti
cartacei
permettendo quindi di convertirli in
formato digitale. È adatto a soddisfare
richieste
di
grandi
volumi
di
conversione.
L ’apparecchiatura
incorpora un dispositivo per la
correzione della qualit à dell’immagine.

113
Il modem
• Dispositivo di input/output
• Ha funzione di modulazione/demodulazione per
consentire il trasferimento di informazioni digitali su mezzi
di comunicazione analogici
• Adoperato per la connessione ad Internet attraverso
PSTN
Si distinguono in:
• Interni: se con una scheda di espansione possono
essere alloggiati direttamente in uno slot libero della
scheda madre.
• Esterni: se vengono collegate ad interfacce di tipo
RS232, USB, ecc…
114
Il modem
Le loro caratteristiche sono:
• Bps (bit per secondo o Baud): è l’unità di misura della
velocità di trasferimento dei dati che dipende non solo dal
modem ma anche dalla linea.
• modalità voice/data: in modalità voice il modem si
comporta come un telefono.
• auto-risposta: abilita il computer a ricevere chiamate per
via automatica.
• compressione dei dati : in questo modo la trasmissione
è più veloce ed efficiente.
• funzionalità fax.
115
La scheda di rete
Dispositivo di input/output


Ha la funzione di collegare il personal computer alla
rete locale
Interna (su BUS PCI) o integrata sulla scheda madre
116
Sistemi wireless
Sono stati ideati per liberare computer e altri dispositivi dal le
connessioni fisiche alla rete senza perdere l ’accesso a tali
risorse, consentendo cos ì la possibilità di lavorare dove si
preferisce.
 La larghezza di banda di 11 Mbps garantisce un ottimo
compromesso tra libertà e velocità.
 L’istallazione è facilitata da utility basate su Windows con
funzioni di configurazione e diagnostica che si integrano
facilmente in reti Ethernet da 10 a 100 Mbps.
 Docking station e replicatori di porte sono accessori che
consentono tali tipi di collegamento:
 Alla Docking station sono collegati tastiera, mouse e monitor,
stampanti e altre periferiche, ma soprattutto la rete locale e l a
linea telefonica.

117
Fine Architettura HW
118