introduzione all'informatica: miniguida...

[alicri]

Salve gente.. con questo thread vediamo di fare una “mini guida” semplice e spero chiara, ai concetti di base dell’informatica… questa “guida verrà spesso aggiornata con nuovi argomenti e interrogativi.. se avete dubbi su qualcosa cerchiamo di chiarirli insieme!
Qualsiasi forma di ot o qualsiasi domanda nn pertinente al mondo dell’informatica verrà editata o cancellata!

Ora vediamo di iniziare a ripassare:
Pagina 1:

_ introduzione all’informatica e le memorie.. RAM, ROM, CACHE, HDD......... FAULT TOLERANCE ecc..

Pagina 2:

_ Elettromigrazione, processo produttivo, watt e frequenza

[alicri]

I calcolatori (o computer) presentano alcune caratteristiche fondamentali:
_ possono essere usati per problemi di diversi tipi e per assolvere a diverse funzioni e non solo per calcoli;
_ sono in grado di eseguire ordini impartiti dall’esterno organizzati in un algoritmo e codificati usando appositi linguaggi di programmazioni (di solito di alto livello tipo c++, visual basic, turbo pascal, delphi & so on).

L’elaborazione di dati avviene attraverso un insieme ORGANIZZATO di risorse diverse.. queste risorse sono le risorse HardWare e le risorse SoftWare!
Le prime sono la parte fisica dell’elaboratore ovvero tutti i dispositivi meccanici… le risorse sw invece sono la parte logica del sistema cioè i programmi e le procedure atte a far funzionare l’hw!
Queste risorse interagiscono tra loro tramite mediante l’uso di un “sistema” composto da:

_ unità centrale (CPU)
_ Memoria volatile (ovvero la cosìdetta RAM)
_ Unità di memoria di massa (tipo HDD, floppy ecc..)
_ Dispositivi di input (Tastiera, mouse scanner ecc..)
_ Dispositivi di outpu (monitor ecc…)

il tutto collegato con dei cavi detti BUS mediante un altro dispositivo… la mainboard (o scheda madre)
tutte queste unità comunicano fra loro seguendo certe regole codificate chiamati protocolli di comunicazione usando x i trasferimenti i cavi sopraccitati.. chiamati BUS di sistema!

Le memorie:

La RAM (Random Access Memory) si può definire come memoria “volatile” ad accesso casuale in quanto è “attiva e operante” solo a computer acceso… non appena si toglie l’alimentazione si azzera e le informazioni non salvate andranno perse.. x non perdere queste informazioni è necessario “salvarle” in un altro tipo di memoria… ad esempio i dispositivi di massa magnetica tipo HDD oppure in floppy.. in zip.. ecc… la ROM (Read Only Memory) invece, è un altro tipo di memoria.. ovvero di sola lettura in quanto nn è possibile scriverci all’interno. Essa viene usata ad esempio nei bios ecc.. anche la rom non si cancella togliendo l’alimentazione ma rimane intatto il contenuto!
X tornare alla RAM invece….. In pratica è un dispositivo elettronico in grado di memorizzare istruzione e dati codificati in formato BINario. Essa è costituita da chips ovvero piastrine in silicio incapsulate in materiale plastico e dotate di contatti metallici (i famosi PIN) che ne consentono l’inserimento in determinate schede!
La struttura delle RAM si può pensare come a una sequenza finita di locazioni di memoria della dimensione di una o piu byte… ogni locazione prende il nome di WORD (parola) o cella.
Ogni word deve essere identificata univocamente per potervi accedere senza essere confusa con le altre. Questo credo che basti x le memorie e se vi interessano i particolari chiedete.. io sono qui

[alicri]

ora passiamo un po nei dettagli dell'HDD che nel post precedente abbiamo un po tralasciato! magari poi si offende!

come abbiamo detto è una memoria di massa magnetica atta alla memorizzazione dei dati... quindi esso consente sia la scrittura che la lettura!
Le memorie di massa sono caratterizzate da alcuni parametri fondamentali... che ne descrivono le caratteristiche e cioè:

_ il tempo d'accesso, di solito viene espresso con i sottomultipli del secondo, indica il tempo richiesto affinchè il computer ritrovare i dati registrati per poterli elaborare poi in memoria!

_ la capacità, indica la quantità di dati (espressa in byte e misurata con i suoi sottomultipli tipo: mb, gb, tb) che il supporto può contenere...

_ la velocità di trasferimento dei dati (il famoso transfer rate), indica la rapidità con la quale i dati vengono trasferiti dal supporto alla memoria centrale e si misura in Kb/s o Mb/s

Dal punto di vista fisico il disco è organizzato in tracce e settori. Le tracce sono tanti cerchi concentrici mentre i settori simili a...... bo... porzioni... "fette" e..... all'incrocio tra la traccia e il settore si forma il blocco fisico dei dati registrati su disco!
tuttavia... dopo questa pantomima... c'è pure l'esigenza che tutto ciò venga letto e scritto... e per fare ciò c'è bisogno dell'intervento di una testina mobile in grado di fare cioò! queste testine posso anche essere fisse ma allora devono essere di più di una... il meccanismo che trascina la testina mobile è il così detto e famoso.... DRIVE!

e con questo... capitolo hdd concluso
se avete domande...
cercherò di rispondere in base alle mie capacità e spero di esserne in gradoz!

[alicri]

salve.. è tornato il pazzo.. io ()... e prima di uscire.. in sto sabato sera... diamo un'occhiatina alla nostra bene amata CPU!! cos'è? come funziona? booooo!! diamo un'occhiata!

La CPU, ovvero central proccessing unit, è il dispositivo che esegue materialmente le operazioni logiche, aritmetiche e di trasferimento sui dati secondoil procedimento richiesto... è costituita da:
_ una Aritmetic Logic Unit (ALU) in grado di eseguire le operazioni richieste,
_ una Control Unit (CU) che stabilisce quali operazioni devono essere eseguite!

Il processore viene realizzato su un chip di silicio, utilizzando la tecnologia di eleborazione su larga scala, Very Large Scale Integration (VLSI), cioè la possibilità di mettere tanti dispositivi elettronici su una superficie molto ristretta!
La CPU deve contenere elementi di memoria e dispositivi in grado di eseguire le operazioni elementari, aritmetiche e logiche. Mi riferisco ai registri. Essi sono sequenze di celle di memoria nelle quali si può sia leggere che scrivere e sono usati x memorizzare dati e risultati delle operazioni nonchè i codici operativi del linguaggio macchina.
La CU fornisce all'unità di elaborazione i segnali elettrici che attivano i diversi dispositivi di memoria o di operazione. Questi segnali vengono forniti in SINCRONO con un orologio interno della macchina, mai sentito parlare di clock? bè è lui! Ad ogni scatto di clock viene inviato un segnale.
Da qui ne deriva l'importanza di un clock elevato x aver maggior velocità nell'unità centrale... gli attuali sistemi viaggiano in media sui 2800Mhz x intel e 2000Mhz x amd... ma che significa ciò?? nn significa altro che 2800 milioni di cicli di clock al secondo!!! ma allo stesso tempo nn significa maggior velocità nell'elaborazione in quanto ci sono molti altri fattori che determinano la velocità di elaborarione.. tipo la quantità di memoria cache di 1° e 2° livello.. le unità ALU ecc.. ecc.. ecc..

bene... ora passiamo ad un altro componente necessario al funzionamento corretto della CPU... la memoria cache

[alicri]

bene.. ora parliamo un po della memoria cache e poi levo le tende x oggi!

dunque...
abbiamo parlato di clock e della sua supervelocità...
All'aumentare della velocità del clock, può succedere che la memoria centrale non riesca a servire con la massima efficacia la CPU in quanto i due dispositivi sono costruiti con tecnologie abbastanza diverse fra loro e operano a velocità diverse. Per ovviare a questi problemi sono state introdotte le memorie cache.
La cache è un memoria TEMPORANEA, utilizzata per trasferire i dati tra dispositivi operanti a velocità appunto diverse: tipici esempi sono il trasferimento da memorie di massa (i dischi) a memoria ram e tra RAM e CPU.
Il funzionamento della cache si basa sulla memorizzazione di istruzioni e di dati usati più frequentemente dalla CPU, producendo così accessi più veloci.

bene... per stasera chiudiamo!
Io esco... buon divertimento anche a voi e buon sabato sera!

[alicri]

ne facciamo un discorsetto?
può non essere molto diffusa questa tecnica ma esiste... diamoci un'occhiatina va...

[alicri]

Nelle situazioni in cui nn sia possibile l'interruzione dell'elaborazione di dati (ad es. nelle banche o supermercati ecc...), si usano tecniche di duplicazione di parti di HW o la duplicazione di un sistema intero.. questa tecnica è chiamata FAULT TOLERANCE.
Il FAULT TOLERANCE può essere realizzato a livelli differenti:

_ il primo livello, e anche il più semplice, si chiama mirroring.. esso consiste nell'avere nelle unità di memoria di massa due copie identiche dello stesso disco.. così facendo, quando si verifica un'errore di I/O l'elaborazione non viene interrotta in quanto si utilizza l'altro disco..
Le operazioni di lettura dei dati vengono eseguite nella copia disponibile mentre quelle di scrittura in entrambi le copie garantendo un backup costantemente aggiornato di tutti i dati.. chiaramente si avrà anche una diminuzone di velocità!

_ il secondo livello si chiama duplexing, che consiste nella duplicazione delle unità di controllo dei dischi e dei dischi stessi.. L'utente può continuare a lavorare anche in caso di guasto del controller o del disco..

_ il terzo livello, invece, consiste nella duplicazione totale del sistema... in questo modo, qualunque sia il guasto (o cpu o alimentatore, schede varie, unità disco ecc..), il sistema non garantisce ugualmente la continuità del lavoro...

bene.. ora passiamo al RAID....

[alicri]

Esistono altre tecniche meno costose di duplicazione parziale del sistema.. si tratta della famosa e ormai diffusa tecnologia RAID (Redundant Array of Inexpensive Disk).
Questa tecnologia consiste nella ripartizione dei dati su un'insieme di dischi che devono essere il più simile possibile con più o meno le stesse caratteristiche velocistiche e tecniche.. anche se i dati sono ripartiti nei dischi, mediante la matematica, è possibile ricostruire i dati andati persi in seguito ad un eventuale guasto ad uno dei dischi del sistema..
Se abbiamo un sistema RAID composto da 5 dischi.. 4 sono usati per la memorizzazione dei dati mentre uno viene usato come disco di parità!!
Tutti i dischi della serie sono interrogati ogni qual volta un applicazione richiede un accesso ai dati; le informazioni in più che garantiscono la sicurezza dei dati vengono memorizzate nel disco aggiuntivo di parità. Ogni qual volta vengano scritti nuovi dati su uno qualsiasi dei dischi, i bit di parità sono ricalcolati e riscritti sul disco di parità.
Il RAID sopporta i guasti, senza impedimento alle operazioni di lettura e scrittura, in questo modo:

_ se il malfunzionamento riguarda il disco di parità, i dati vengono letti dagli altri dischi e il disco di parità viene ricostruito seguendo gli algoritmi di parità..
_ se, invece, il guasto si riferisce a uno dei dischi della serie, i dati vengono costruiti sulla base dei dati presenti sugli altri dischi e delle informazioni di parità presenti sul disco di parità; la scrittura viene eseguita sui dischi FUNZIONANTI DELLA SERIE, insieme alle nuove informazioni di parità.

I vantaggi della tecnologia RAID sono:

_ La CPU vede comunque i dati registrati che servono per l'elaborazione in modo trasparente, anche nel caso di un guasto a uno dei supporti;

_ non ci sono tempi di downtime imprevisti dovuti al funzionamento di una delle componenti;

_ il sistema può continuare ad operare anche durante la sostituzione di una componente danneggiata;

_ vengono ridotte al minimo le operazioni di manutenzione del sistema non programmate;

[okik]

l'unica cosa della cpu di cui non hai parlato é della produzione di calore in rapporto al metodo costruttivo, processore vero e proprio, wattaggio e voltaggio, e non hai nemeno accennato al processo di elettro-migrazione in seguito alle alte tempereature che può portare al danneggiamento parziale o totale dalla cpu in possesso.
spigalo meglio tu, io ho 6,5 scarso in temi,riassunti&relazioni!!

[maovts]

bello bello... mi piace...
la sai lunga......
sono un tecnico harware e software e grafico....
A