Ma che cos’è un computer?

20 05 2010

Spiegazione Hardware e Software

“…
Questo, come dice il sottotitolo, è l’ennesimo blog sulla tecnologia e su Linux, ma io cercherò di trattare temi un po’ più in generale. Ma temo che spesso mi lascerò trascinare dal mio Ubuntu, andando a parare sulle solite guide…
…”

Aspetta! Linux? Ubuntu? Guide? Io non so neanche cos’è un computer!

Schema dell'architettura di Von Neumann

L’architettura di base di un computer è sempre la stessa, di qualsiasi tipologia esso possa essere. Da questo punto di vista, non esiste differenza tra Personal Computer, Mac, iPhone, PlayStation, cellulari, iPod,

Partiamo dalla definizione: “Il computer è un apparecchio elettronico i grado di svolgere operazioni matematiche e logiche e di memorizzare informazioni ad una velocità e in quantità superiori a quelle di cui è comunemente capace il corpo umano; nelle sue componenti essenziali esso è costituito da meccanismi di entrata (in gergo tecnico periferiche di input ) e meccanismi di uscita ( in gergo tecnico periferiche di output ) e da un insieme di circuiti e di dispositivi nei quali si svolgono le operazioni di controllo, elaborazione e memorizzazione“.

Già, tutto ciò che un computer fa sono calcoli. Complicatissimi, ma nientemeno che calcoli.

“Accendo il pc.”

Sì, tu premi il bottone, ma sai veramente cosa succede quando lo premi?

  1. Le prime cose che si avviano in un pc sono: la CPU(Central Processing Unit=unità principale di lavorazione) e la memoria ROM (Read Only Memory=memoria in sola lettura). La ROM è il posto dove è installato il fantomatico BIOS (Basic Input and Output System), che si occupa di tutte le comunicazioni basilari all’interno del pc, e (la ROM) si preoccupa che questo sia caricato dalla CPU, che sarebbe in pratica l’omino che pedala, e che fa muovere tutto all’interno del nostro pc.
  2. Appena inizia a caricare il sistema operativo, entra in gioco la MEMORIA DI MASSA (Hard Disk=disco rigido), dove sono salvati tutti i file che costituiscono un sistema operativo. La CPU inizia a copiare i file necessari nella RAM (Random Access Memory=memoria con accesso casuale). Possiamo immaginare la RAM come una scrivania. Una scrivania che serve ad un utente(=CPU/processore) ad effettuare tutti i suoi calcoli. ‘Memoria con accesso casuale’ significa che i file vengono “buttati dentro/tirati fuori” ad/da essa a casaccio e con grande velocità. Inoltre sono chiamate così perché una volta per cercare in una cella della memoria bisognava ‘passare’ tutte quelle precedenti; ora invece si può accedere direttamente ad una cella casuale, quindi ‘random’. Non possiamo immaginare di caricare un sistema operativo o semplicemente dei file dal hard disk: il tutto sarebbe eterno!
  3. “Ma allora perché non fanno degli hard disk fatti come la RAM, a grande velocità?”

    Perché la RAM ha una caratteristica che impedisce quest’uso: deve costantemente essere alimentata. Perché quando salta la corrente perdiamo il lavoro che stavamo facendo? Perché la memoria si svuota. Il nostro lavoro, per comodità, era caricato in RAM, ma in mancanza di corrente elettrica, essa viene praticamente formattata.

    “Il papino mi ha comprato 6GB di RAM!”

    Sai cosa vuol dire 6GB? O come al solito ‘vince chi ce l’ha più grosso’?

    “Ehm…”

    Questo è un discorso del tutto teorico… In realtà tutto è molto più complicato, ma possiamo fare una specie di approssimazione: un bit è un numero. Sì, un numero, numerato secondo numerazione (che poliptoto!) binaria. Quindi non da 0 a 9, ma da 0 a 1. Un byte è un gruppo di 8 bit. Un KiloByte-KB è un gruppo di 1000 (o 1024, adesso c’arrivo) byte. Un megaByte-MB sono 1000 KB, quindi 1 000 000 byte.Un GigaByte-GB sono 1000 MB, quindi 1 000 000 KB, quindi 1 000 000 000 byte. Un TeraByte-TB sono 1000 GB, quindi 1 000 000 MB, quindi 1 000 000 000 KB, quindi 1 000 000 000 000 byte. Perché 1024? Fino a un po’ di tempo fa era così: un GB era associato a 1024 MB. Ma vuoi per l’approssimazione dell’utente medio, vuoi per le radici greche -kilo -mega -giga -tera, adesso hanno “inventato” i GibiByte. Cioè, quelli che sono effettivamente 1024. I cosiddetti GiB; accompagnati a loro volta da KiB, MiB e TiB.

    “Anche le CPU sono misurate in byte?”

    No. Le CPU sono misurate in Hertz. L’Hertz è l’unità di misura della frequenza, e nel processore misura la frequenza dei cicli (clock) in un secondo. Quindi un processore da 2 GigaHertz (GHz) potrà compiere 2 000 000 000 clock in un secondo. Come per i byte, le radici sono le solite, cioè avremo: Hertz, KiloHertz, MegaHertz e GigaHertz.

    “Ho sentito che mio cuggino ha un processore a 64 bit. Vuol dire che è lentissimo, perché ci stanno dentro solo 64 numeri alla volta?”

    Errore. Per ora esistono due tipi di processore: da 32 bit e da 64. Se tuo cugino ne ha uno da 64 bit, vuol dire che può processare nello stesso periodo di tempo il doppio dei dati di uno a 32. Inoltre, e questo è quello che ci tocca un po’ più da vicino, un processore da 32 bit può riconoscere fino a 2^32 byte=4 GB di memoria RAM, mentre uno da 64 ne può riconoscere 2^64=18 446 744 073 GB di memoria.

  4. Inoltre abbiamo molte cose che agevolano (o in qualche caso rendono possibile) l’esperienza dell’utente, come:
    • Periferiche di input: qualsiasi cosa dia un segnale in direzione utente>>macchina. Possibili esempi sono mouse e tastiera, ma anche scanner, webcam ecc. Indovinate dove va a finire il segnale? Sì, alla CPU.
    • Periferiche di output: qualsiasi cosa dia un segnale in direzione utente<<macchina.Possibili esempi sono monitor e casse.
    • I cosiddetti BUS (freccette azzurre nel disegno) : i connettori delle comunicazioni all’interno della macchina. Esempio: SCSI, PCI.

Detto questo, provate ad immaginarvi qualsiasi marchingegno elettronico che non sia un computer.

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3 responses

22 05 2010
¬Pontiz

ottimo 😉 chiaro e conciso

23 05 2010
martpizz

GRAZIE!
Eheh, pont, aspetta che oggi ti sparo un altro articolo 😉

15 12 2012
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I’m not positive whether this post is written through him as nobody else recognize such designated about my problem. You are amazing! Thank you!

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