HARDWARE E SOFTWARE

     L'elaboratore si divide in due parti:

• HARDWARE è l'insieme di tutte le parti tangibili elettroniche, elettriche, meccaniche, magnetiche, ottiche che consentono il funzionamento di un computer. (parte tangibile: tastiera, monitor, case, ecc.).

L'hardware, ci pone la base per l'architettura di Von Neumann e si divide in tre parti:

• CPU

• MEMORIE.

• PERIFERICHE (input,output,miste).

La connessione tra questi sottoinsiemi è realizzata mediante il BUS.

L'Architettura di Von Neumann

L'architettura di Von Neumann è una tipologia di architettura hardware per computer digitali programmabili a programma memorizzato la quale condivide i dati del programma e le istruzioni del programma nello stesso spazio di memoria, contrapponendosi all'architettura Harvard nella quale invece i dati del programma e le istruzioni del programma sono memorizzati in spazi di memoria distinti. Nella metà del XX secolo, il matematico Von Neumann progettò l'architettura di riferimento dei moderni PC, mainframe ed elaboratori. Definendo la struttura di un calcolatore moderno. Funziona in cui l'utente inserisce in input i dati e i programmi nell'elaboratore, così entrambi verranno archiviati nella stessa memoria. Il processore della macchina effettua le operazioni seguendo le istruzioni del programma. Al termine dell'elaborazione i risultati saranno archiviati in memoria e restituiti in input.

Le PERIFERICHE  sono dei dispositivi che si dividono in:

• INPUT che immette dati nella memoria centrale del computer lavorando in maniera unidirezionale (introducono dati all'interno di un elaboratore-tastiera, mouse, scanner, microfono...)

• OUTPUT che riceve dati dalla memoria centrale del computer lavorando in maniera unidirezionale (mostrano informazioni elaborate dal nostro elaboratore-monitor, cuffie, stampante...)
• MISTE che permettono sia l'input che l'output del segnale (schermo touch, stampante multifunzione, cuffie Bluetooth)

CPU: È un processore e costituisce il cervello, tutto passa di lì, si divide in :

ALU: (unità aritmetica logica) in informatica, è una tipologia particolare di processore digitale che si contraddistingue per essere preposta all'esecuzione di operazioni aritmetiche o logiche dove vengono svolti i calcoli binari,somme e prodotti.

CU: ha il compito di coordinare tutte le azioni necessarie per l'esecuzione di una istruzione e di insiemi di istruzioni. È il componente che dà la possibilità al microprocessore di eseguire istruzioni diverse (control unit) gestisce i dati.

REGISTRI: è dove vengono depositate le informazioni sono un tipo di memorie

Le Memorie Un computer ha bisogno di memorie di vario tipo per funzionare. I primi personal computer, realizzati all'inizio degli anni '80, erano in grado solo di scrivere testi e di effettuare calcoli. Per queste attività non erano richieste risorse particolari. Ci sono vari tipi di memorie:

• RAM (random access memory)
• ROM (read only memory)
• CACHE
• FISSE
• REGISTRI

La memoria RAM è una memoria volatile (in caso il nostro computer si spegnesse noi perderemmo il lavoro che stavamo facendo) è anche costosa ma molto veloce sia nel caricare dati che nel restituirli.

La ROM è un supporto di archiviazione di massa progettata per conservare dati in maniera permanente; il processore e la memoria centrale comunicano attraverso il BIOS e per accellerare questo procedimento interviene la CACHE che è una memoria molto veloce che va a 100 microsecondi.

I registri sono delle minuscole cellette che si trovano nella CPU e sono molto costose ma velocissime.

Ci sono anche le "memorie di massa" Una memoria di massa (o memoria secondaria), in informatica, è un tipo di memoria che raccoglie tipicamente grandi quantità di dati rispetto alla memoria primaria e in maniera non volatile cioè permanente allo spegnimento della macchina, almeno fino alla volontà dell'utente, un semplice esempio di memoria di massa è un harddisk.

I primi computer erano dotati di 64 KB di memoria RAM. Oggi è raro che un PC sia messo in vendita con meno di 2 GB di RAM, lo standard è ormai 4 GB.

I BUS 

I BUS sono delle piste microscopiche che trasportano informazioni dalla CPU a tutto il resto del computer; di BUS ne esistono 3 tipi:

BUS DI CONTROLLO: è un insieme di collegamenti il cui scopo è coordinare le attività del sistema; tramite esso, la CPU può decidere quale componente deve scrivere sul bus dati in un determinato momento, quale indirizzo leggere sul bus indirizzi, quali celle di memoria devono essere scritte e quali invece lette

BUS DATI: è il bus sul quale transitano le informazioni. È usufruibile da tutti i componenti del sistema, sia in scrittura sia in lettura;

BUS INDIRIZZI è il bus (unidirezionale) attraverso il quale la CPU decide in quale indirizzo andare a scrivere o a leggere informazioni.

Un esempio di periferiche che quando messe nel computer vengono riconosciute e si chiamano Plung and Playle periferiche Plung and Play sono un tipo di periferiche che vengono riconosciute all'istante da qualsiasi dispositivo.

SOFTWARE: è contrapposto a quello di hardware, cioè la parte materiale dello stesso sistema (parte intangibile: programmi).

Sono i programmi del computer che si trovano nella RAM e possono essere:

-Di base : essenziale per ogni rappresentato dalle applicazioni computer rappresentato dal Sistema operativo. Software che ci consente di dialogare con il dispositivo (sono ad esempio: Windows, iOS, Android ...).

-Applicativo: cioè rappresentano le applicazioni

Quando il pc / telefono si accende il processore va a leggere il BIOS.

Per far funzionare il sistema operativo serve la RAM.

Quando il computer è spento il sistema operativo si trova nelle memorie di massa (hard disk, CD/ DVD...).BIOS= percorso del sistema operativo

Inizia la fase di BOOTSTRAP che è la fase in cui il processore prende il sistema operativo dall'hard disk e lo mette sulla RAM.

IL SISTEMA OPERATIVO

In informatica, è un software di base, detto anche piattaforma operativa, che gestisce le risorse hardware e software della macchina, fornendo servizi di base ai software applicativi; Il sistema operativo è formato da più strati: (dal più interno al più esterno)

Core (nucleo)

Il nucleo o kernel di un sistema operativo, ovvero il software che fornisce un accesso sicuro e controllato dell'hardware ai processi in esecuzione sul computer gestisce la CPU, organizzando l'esecuzione dei programmi;

Gestione memorie

Si occupa di frazionare la memoria e i programmi in sezioni chiamate pagine e segmenti, effettuando periodicamente il caricamento e lo scaricamento del programma;

Gestione I/O (periferiche input/output)

Adatta la modalità d'uso delle singole periferiche a quello di poche tipologie di periferiche virtuali;

File system (gestione file)

Un file system è un modo per archiviare tutti i dati su un dispositivo di archiviazione dati . I dati sono solitamente organizzati in file di computer in directory . Al di sotto del file system di solito c'è un dispositivo fisico in cui sono archiviati i file. Potrebbe trattarsi di un disco rigido , un'unità flash USB , un compact disc o un DVD . 

Interfaccia utente

L'interfaccia utente viene generalmente realizzata come strato software esterno alla parte del sistema operativo o del programma che contiene invece la logica dell'esecuzione o elaborazione. Anche conosciuta come interprete dei comandi, consente all'utente di assegnare dei comandi alle periferiche. Ed è costituita da due parti: interfaccia grafica (GUI) e a riga di comando (CI)