Dal sistema operativo all' hardwaregaspari/www/teaching/newfisio3.pdf · 2015-10-14 · Informatica...
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Informatica per l'impresa tra approcci proprietari ed open source
Mauro Gaspari – Gianluigi Roveda
Dal sistema operativo all' hardware
● Il computer (processore e memoria principale)
● Cosa avviene all'avvio del computer?
● Scheda madre
● Alimentatore
● Memorie Secondarie (floppy disk, hard disk, CD, DVD, PENDRIVE, ecc)
● Il sistema Operativo
Di cosa parleremo ?
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2Informatica per l'impresa tra approcci proprietari ed open source
Mauro Gaspari – Gianluigi Roveda
Tipi di elaboratori● Mobile devices (PDA – SmartPhones)
● Personal computers (utilizzo personale)– Desktop– Laptop
● Workstations– Utilizzo professionale, CAD, pochi utenti (<5)
● Minicalcolatore– Maggior numero di utenti, condivisione risorse
● Mainframe– Numero elevato di periferiche, archivi di grandi
dimensioni● SupercomputerUltracomputer
– Applicazioni tecniche e scientifiche che richiedono la massima potenza di calcolo
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Informatica per l'impresa tra approcci proprietari ed open source
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Quale processore?
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Informatica per l'impresa tra approcci proprietari ed open source
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Il calcolatore
PC
IR
registri
ALU
CU
CPU
dal modello di Von Neumann (anni '50)
RAM
Cod. Op. op1 op2 risISTRUZIONI
Velocità in Hertz
Capacità inbyte
BUS (collegamenti)
+ PERIFERICHE
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Informatica per l'impresa tra approcci proprietari ed open source
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Quale memoria?
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6Informatica per l'impresa tra approcci proprietari ed open source
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Struttura della Memoria Centrale
● Una successione ordinata di elementi binari, raggruppati in unità minime indirizzabili (celle o parole)
● Ogni cella ha un indirizzo, la dimensione massima della memoria indirizzabile dipende dal numero di bit utilizzati per codificare gli indirizzi (k bit 2k celle)
● La prima cella di memoria ha indirizzo 0
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7Informatica per l'impresa tra approcci proprietari ed open source
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Memoria RAM e ROM
● Memoria RAM (Random Access Memory)– Memoria ad accesso casuale realizzata mediante circuiti a semiconduttori, di tipo
volatile. Impiegata per realizzare la memoria centrale (di cui – ormai il termine RAM è divenuto sinonimo)
● Memoria ROM (Read-Only Memory)– Memoria non volatile, scritta al momento della produzione e che non può essere
cancellata. Utilizzata per contenere le informazioni di inizializzazione del calcolatore e alcuni programmi di base per il controllo dei dispositivi e operazioni di diagnostica (BIOS)
● Memorie FLASH– Memorie elettroniche non volatili ma riscrivibili. Possono
essere utilizzate per realizzare piccole memorie di massa, ad esempio per PDA.
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8Informatica per l'impresa tra approcci proprietari ed open source
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Tipi di memoria RAM
– I chip di memoria non vengono venduti singolarmente ma sono normalmente organizzati su schede stampate. Ogni scheda può contenere da 8 a 16 chip.
– Alcune tipologie:– SIMM (Single Inline Memory Module)
– DIMM (Dual Inline Memory Module)– DRAM (Dynamic RAM)– SDRAM (Synchronous DRAM).– RIMM (Rambus Inline Memory Module)
– SRAM (Static RAM): può mantenere i dati finché è alimentata, è molto più veloce e costosa della DRAM per questo viene utilizzata per realizzare la memoria cache
– DDR2 DDR3 (Double Data Rate) tipologie di SDRAM
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Informatica per l'impresa tra approcci proprietari ed open source
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La fase di BOOT
EPROMRAM Istruzioni BIOS
CPUCHECK SYSTEM
Lettura:1. MBR 2. boot loader
Memoria di Massa Leggi kernel O.S.
BIOS
Boot loader
Kernel GUI driver
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Processore
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Informatica per l'impresa tra approcci proprietari ed open source
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Dentro il CASE
HD e lettoreCD impilati
Alimentatore
Interfaccia per dispositivi esterni
Schede di RAM
CPU
SCHEDA MADRE
ROM
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12Informatica per l'impresa tra approcci proprietari ed open source
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Gerarchia di memoria
– Questa organizzazione permette di disporre una grande quantità di memoria al costo più basso, consentendo allo stesso tempo una velocità di accesso pari a quella garantita dalla tecnologia più veloce.
– L’assunzione fondamentale è che la frequenza degli accessi diminuisca scendendo lungo la gerarchia.
Persistente
Nastri Dischi otticiOff-line
Registri
Cache
Memoria principale
Dischi magnetici
Volatile L1
L2
Cap
acit
à
Costo
per
bit
Velo
cit
à
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13Informatica per l'impresa tra approcci proprietari ed open source
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Principali tecnologie per le memorie
● Memorie elettroniche: elevata velocità, necessitano di essere alimentate, elevato costo per bit (utilizzate per la memoria centrale)
● Memorie magnetiche: basso costo per bit, non volatili, molto più lente (utilizzate per la memoria di massa)
● Memorie ottiche: supporti riscrivibili, adatte alla distribuzione di grandi quantità di dati
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14Informatica per l'impresa tra approcci proprietari ed open source
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Prestazioni ● Parametri per valutare le prestazioni di una unità di memoria:
– Tempo di accesso: l’intervallo di tempo fra la richiesta del valore di una cella e il momento in cui viene effettivamente reso disponibile. I tempi di lettura e scrittura possono differire.
– Velocità di trasferimento: quantità di dati trasferiti nell’unità di tempo, si misura in bit/s o byte/s.
NB. attenzione i dati variano nel tempo.
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Memorie Secondarie
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Informatica per l'impresa tra approcci proprietari ed open source
Mauro Gaspari – Gianluigi Roveda
Memorie Secondarie – Floppy DiskT=Ta+Trt+Trs+Tls
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Informatica per l'impresa tra approcci proprietari ed open source
Mauro Gaspari – Gianluigi RovedaCorso di Preparazione all'idoneità informatica – Gianluigi Roveda
Memorie Secondarie – Hard DiskT=Trt+Trs+Tls
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Informatica per l'impresa tra approcci proprietari ed open source
Mauro Gaspari – Gianluigi Roveda
Memorie Secondarie – Hard Disk
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Informatica per l'impresa tra approcci proprietari ed open source
Mauro Gaspari – Gianluigi RovedaCorso di Preparazione all'idoneità informatica – Gianluigi Roveda
Memoria principale - CD
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Informatica per l'impresa tra approcci proprietari ed open source
Mauro Gaspari – Gianluigi Roveda
Memoria principale - DVD
4,38 GB
7,95 GB
8,75 GB
15,9 GB
Corso di Preparazione all'idoneità informatica – Gianluigi Roveda
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Informatica per l'impresa tra approcci proprietari ed open source
Mauro Gaspari – Gianluigi Roveda
Memoria principale - PENDRIVE
EEPROM + PORTA USB