Come è fatto il PC

Lo scopo principale di un computer consiste nell'impartire una serie di istruzioni riunite in un programma. Per poter svolgere questa operazione, il processore deve disporre di determinate capacità.


In un personal computer ci sono cinque componenti principali:

  1. il processore (CPU o Central Processing Unit)
  2. la memoria (di cui esistono diversi tipi, ad esempio ROM e RAM)
  3. i dispositivi di Input/Output (detti brevemente I/O) come mouse, tastiera, monitor
  4. i dischi (fissi, floppy, cd-rom, estraibili, ecc.)
  5. i programmi (cioè il software)
(figura 1).

La scheda madre (o motherboard) è stata introdotta quando i personal computer hanno iniziato a conoscere una buona diffusione (primi anni 80').

Prima che la miniaturizzazione portasse alla realizzazione di circuiti integrati, le singole componenti di un computer si trovavano su schede separate o addirittura in sezioni separate costituite da molte schede. Al giorno d'oggi, invece, la maggior parte dei componenti che costituiscono un PC risiede su un'unica scheda di circuiti integrati, chiamata scheda di sistema o scheda madre.

I componenti normalmente installati sulla scheda di sistema includono la CPU con i suoi circuiti di supporto, la memoria, l'interfaccia di I/O (porta seriale, parallela, interfaccia di tastiera, controller del disco e così via) e il bus, il quale consente alla CPU di scambiare informazioni con gli altri componenti non presenti sulla scheda madre.

Il processore

Il processore è il cervello del computer, il motore che esegue le istruzioni al livello più basso. In altre parole,il processore esegue i programmi ed è il componente in grado di effettuare addizioni e sottrazioni e di eseguire semplici operazioni logiche.

In un mainframe, il processore viene spesso chiamato CentralProcessingUnit (unità di elaborazione centrale) o CPU (figura 2). In un microcomputer, come un PC, il processore viene a volte chiamato microprocessore o, più semplicemente, processore.

Il processore è la componente dedicata all'esecuzione dei programmi.

Lo scopo principale di un computer consiste nell'impartire una serie di istruzioni riunite in un programma. Per poter svolgere questa operazione, il processore deve disporre di determinate capacità. In primo luogo deve essere in grado dileggere e scrivere i dati nella memoria del computer.

Questo è il punto critico, dato che sia le istruzioni del programma eseguite dal processore che idati su cui si vuole lavorare si trovano temporaneamente in questa memoria.

In secondo luogo, il processore deve saper riconoscere ed eseguire una serie di comandi o istruzioni forniti dal programma.

Infine deve saper indicare alle altre componenti del computer che cosa fare, in modo da poter organizzare e sincronizzare le varie operazioni da svolgere.

Dal punto di vista del processore, la distinzione tra programmi e dati è fondamentale: il programma indica al processore quale operazione svolgere, mentre i dati sono le informazioni su cui il programma deve agire. Nessun'altra componente del computer effettua questa distinzione.

La memoria

La memoria di un computer non ha nulla a che vedere con la memoria umana; per questo motivo, il termine potrebbe essere male interpretato fino a quando non si capisce che cos'è e a cosa serve. La memoria èil luogo di lavoro del computer e può essere paragonata alla scrivania di un impiegato, al banco di lavoro di un carpentiere o al campo da gioco di una squadra sportiva. La memoria del computer è il luogo in cui vengono svolte tutte le attività. L'analogia con il banco di lavoro è idela per far capire l'importanza della memoria.

Analogamente alla dimensione di un banco di lavoro, la dimensione della memoria impone un limite oggettivo al tipo di lavoro che un computer può svolgere. Le abilità di un artigiano, in combinazione con altri fattori, giocano un ruolo fondamentale nel determinare quali attività l'artigiano è in grado di intraprendere. La dimensione del banco di lavoro ha un ruolo altrettanto importante. Lo stesso vale per i computer. Questo è il motivo per cui i computer vengono spesso valutati in base alla quantità di memoria disponibile che viene espressa in megabyte (MB, milioni di byte) on inkilobyte (KB, migliaia di byte)

Ad esempio il computer IBM PS/2 modello 75 veniva fornito con un minimo di 8 MB di memoria, quantità che oggi non è più sufficiente. Per contro i primi PC erano dotati di solo 256 KB di memoria. La situazione è decisamente cambiata!

La memoria è il luogo in cui il processore trova i programmi e i dati quando sta svolgendo una determinata operazione. Come menzionato in precedenza, la memoria costituisce il centro di attività, il posto in cui sono conservate tutte le informazioni su cui si sta lavorando. Per capire come funziona un computer, bisogna prima capire che la memoria del computer è solamente uno spazio temporaneo in cui vengono scritte le informazioni relative all'attività in esecuzione. A differenza della memoria umana, quella del computer non è permanente, è solamente un luogo in cu svolgere determinate attività. Per trovare un'analogia, si può pensare a un campo di calcio che, dopo lo svolgimento di una partita, viene abbandonato dalle squadre e utilizzato successivamente per un'altra partita completamente differente.

Mentre il processore effettua una netta distinzione tra dati e programma, la memoria tratta entrambi in modo uguale: si tratta di dati da registrare, spostare e manipolare.

La memoria del computer è più simile a unalavagna che a un pezzo di carta, nel senso che non si può scrivere nulla di permanente. Qualunque cosa può essere scritta in qualsiasi parte della memoria e qualunque dato può essere modificato con una semplice operazione di sovrascrittura. A differenza di una lavagna, la memoria del computer non deve essere cancellata prima di scrivere delle nuove informazioni; nel momento in cui si scrivono dei dati nella memoria, quelli precedenti vengono automaticamente cancellati. La lettura dei dati nella memoria è semplice quanto la lettura delle informazioni riportate su un foglio di carta o una lavagna. Sia il processore che i dispositivi di I/O sono in grado di leggere (e scrivere) dei dati nella memoria.

Il processore e la memoria formano un mondo chiuso; i dispositivi di I/O aprono questo mondo e permettono di comunicare con gli utenti, I dispositivi di I/O sono gli unici componenenti (oltre alla memoria) con il computer comunica. Come menzionato in precedenza, questi dispositivi includono la tastiera, lo schermo, il mouse, la stampante, una linea telefonica collegata al computer e qualunque altro canale di comunicazione.

Se considerate insieme, le periferiche di I/O costituiscono una finestra sul mondo esterno per il computer e la memoria.

I dispositivi di Input/Output

L'interfaccia di I/O gestisce il trasferimento dei dati tra il computer e le periferiche esterne. Ciò include i dati che vengono digitati dalla tastiera e i caratteri mostrati sullo schermo o inviati alla stampante. Ogni volta che il computer invia o riceve dei dati, vengono utilizzati dei dispositivi di I/O, che vengono chiamati 'periferiche'.

In generale si può dire che i dispositivi di I/O con cui lavor il computer sono in realtà dedicati all'utente. I dispositivi di I/O sono infatti una interfaccia tra il computer e l'utente. Il computer vede che cosa l'utente digita sulla tastiera, mentre l'utente vede che cosa il computer scrive sullo schermo o sulla stampante.

Tuttavia esiste una categoria speciale di dispositivi di I/O progettato esclusivamente per un uso privato da parte de computer: i dischi. le informazioni presenti sui dischi non possono essere lette o scritte dagli utenti, ma solamente dal computer. I dischi sono il supporto su cui il computer conseriva i suoi manuali di istruzione (i programmi), il materiale su cui lavorare (i dati) e qualunque altra informazione che deve avere sempre a portata di mano.


I dischi

Tra i vari tipi di dispositivi di I/O  più importanti sono senza dubbio i dischi. La memorizzazione dei dati su disco è una delle operazioni di I/O più importanti. I dischi costituiscono il supporto sul quale vengono memorizzati i dati quando non si trovano nella memoria del computer. I dati possono essere registrati anche in altri modi, ma i dischi sono il supporto più pratico e comune usato per la memorizzazione.

I programmi

I programmi costituiscono l'ultima delle cinque componenti principali di un computer e consentono di portare l'elaboratore "in vita", di farlo funzionare e di trasformare una serie di componenti elettronici in un potente strumento di lavoro. I programmi contengono le istruzioni che indicano al computer quali operazioni svolgere.

Fondamentalmente esistono due tipi differenti di programmi di cui si deve conoscere la differenza: quelli di sistema e quelli applicativi ( o più semplicemente 'applicazioni'). Tutti i programmi svolgono un certo tipo di lavoro. I programmi di sistema semplificano l'uso del computer, dato che il funzionamento interno di un elaboratore è talmente complesso che risulterebbe veramente difficile lavorare senza l'ausilio di questi programmi. Un'applicazione invece, esegue l'operazione desiderata dall'utente che può essere una semplice somma di una colonna di numeri o la verifica ortografica di un documento. In altre parole, le applicazioni portano a termine un determinato lavoro, mentre i programmi di sistema aiutano il computer a gestire se stesso e a completare il lavoro

Alcuni dei programmi di sistema usati dal PC per gestire le operazioni interne sono registrati permanentemente in un tipo speciale di memoria: vengono chiamati programmiROM perchè sono permanentemente memorizzati in ROM (Read Only Memory o memorie a sola lettura), a differenza delle applicazioni che vengono caricate in una zona di memoria temporanea. Questi tipi di programmi di servizio sono chiamati Basic Input/Output Services (servizi fondamentali di Input/Output) e sono spesso identificati come BIOS o ROM-BIOS (per approndire vedi anche il tutorial: che cos'è il BIOS)

Altri programmi di sistema si basano sui servizi messi a disposizione dal BIOS e forniscono un livello di supporto più alto. I sistemi operativi, come il DOS o Windows, sono esempi di questi programmi di sistema ad alto livello non incorporato nel computer (anche se esistono alcuni elaboratori dotati di sistema operativo incluso in ROM).


I componenti hardware del PC
(da un punto di vista 'funzionale')

Un modo per esaminare i componenti hardware del PC è quello di ignorare il loro involucro fisico esterno e osservarli da un punto di vista funzionale. I componenti hardware di base che costituiscono un PC sono 8:

  1. Un processore. Nella maggior parte dei PC attuali viene montato un processore Intel Pentium 4, o uno dei processori Intel compatibili prodotti da altre società (AMD, Cirix)
  2. Una serie di dispositivi di input e output, quali tastiera, mouse, scanner, lettori CD-ROM, eccetera. I dispositivi di output più comuni sono le stampanti e i monitor, che comunicano con il microprocessore attraverso porte o adattatori collegate al bus dell'unità di sistema
  3. Una serie di dispositivi di memorizzazione temporanea e permanente i quali consentono di salvare e caricare dati e programmi. La scelta del tipo di memoria da usare dipende dalla velocità a cui il microprocessore deve ricevere i dati.
  4. Un bus, o una serie di bus che collegano il microprocessore alla memoria e agli adattatori che permettono di comunicare con altri dispositivi attraverso apposite porte o slot di espansione. Un bus può essere paragonato a un'autostrada elettronica che collega i componenti hardware del PC. Spesso un sistema include più tipi di bus e contiene dei dispositivi che formano un "ponte" tra i diversi tipi di bus. I bus di sistema costituiscono una caratteristica molto importante, poichè definiscono le prestazioni del computer e la compatibilità degli adattatori
  5. Una serie di adattatori che consentono al microprocessore di controllare e di comunicare con i dispositivi di I/O e di memorizzazione. Questi adattatori sono costituiti da una serie di circuiti hardware collegati ai bus di sistema che convertono ogni bus in una porta di interfaccia che supporta il collegamento di un dispositivo specifico di I/O. Ad esempio una porta seriale di un PC è collegata a un bus del sistema e crea una porta di comunicazione (COM) a cui si può collegare un modem. L'adattatore è quindi un ponte tra il bus del PC e il dispositivo che viene collegato al computer. Gli adattatori possono essere incorporati nella scheda madre o inclusi in una scheda da installare in uno slot di espansione.
  6. Una serie di porte che sono interfacce hardware (connettori) presenti sugli adattatori che supportano il collegamento di determinati dispositivi di I/O (figura 3).
  1. Una serie di slot di espansione costituiti da connettori che accolgono gli adattatori che vengono collegati ai bus del PC. Questi slot permettono di installare nel computer diversi tipi di adattatori per altrettanti dispositivi, rendendo così possibile un semplice e rapido aggiornamento del sistema mediante il collegamento di nuovi dispositivi di Input/Output e di memoria addizionale (per esempio schede grafiche, ecc.)
  2. Dispositivi di memorizzazione a bassa velocità su cui registrare in modo permanente dati e programmi. Si tratta di supporti magnetici non volatili come i dischi fissi, i CD-ROM e i dischetti.
 
Torna a:






Tutorials informatica di base


Home page MC2 E-Learning



Dr.Maurizio Cucchiara

Amministratore unico
MC2 E-Learning S.a r.l.
Formazione per il Web
autore del corso:
"Comprendere il PC Corso Base"
disponibile on line su questo sito
http://www.mc2.it/html/pc.html

Condividi sui social network:

Social buttons



Iscriviti al nostro
nuovissimo
canale Youtube!


Iscrivi al nostro canale Youtube



Potrai restare aggiornato
sui nostri più recenti
video-tutorial su:
Microsoft Access ed Excel
e molto altro...



Cerca sul web con Google:




NOVITA'!

'VIDEO TUTORIAL
DOWNLOAD AREA'

(Fai clic sull'immagine
qui sotto per vedere
una anteprima della
pagina di accesso)



L'accesso è riservato agli iscritti ai corsi on line www.mc2.it

Acquista anche uno solo
dei nostri corsi
per avere immediatamente
accesso alla
'Videotutorial Download Area': è facile, basta un clic:

http://www.mc2.it



Iscriviti alla newsletter: E' GRATIS! (?)

 Nome: (?)

 (?)

e-mail: (?)

 (?)

Newsletter:

formato preferito:

Microsoft Access (?)

Impariamo Excel e il VBA(?)

Internet "da zero"! (?)

Html (?)

Consiglio

(?) = Aiuto

Leggi qui la Informativa completa sulla privacy.