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Capitolo 1
Fondamenti teorici dell’ICT
Un computer è costituito da una serie di elementi elettronici e non, in grado di intera-
gire con utenti umani o altri computer al fine di elaborare dati (
input
) e fornire risultati
(
output
), che in linea di massima sono rappresentati da immagini, stampati, suoni o
quant’altro abbia significato per l’uomo.
Computer
vuol dire
calcolatore
, dall’inglese
to
compute
. Infatti la funzione principale di un computer è proprio quella di operare o svi-
luppare dei calcoli, ovvero di coordinare tutte le componenti che lo costituiscono, ela-
borando i dati che vengono immessi e fornendo all’esterno il risultato delle elaborazio-
ni, il tutto grazie a una sorta di cervello che si indica col nome di
CPU
(
Central Processing
Unit
). Le istruzioni fornite alla CPU per svolgere una particolare funzione o per agire
secondo le esigenze dell’utente costituiscono i programmi, i quali vengono indicati col
termine generico di
software
e di solito si dividono in base alla funzione che svolgono.
1.1
•
Unità centrale di elaborazione (CPU)
L’unità centrale di elaborazione, in inglese indicata dall’acronimo CPU e nota anche
come
microprocessore
, è un insieme di circuiti elettronici in grado di effettuare
ad una velocità molto elevata operazioni con i numeri. Più precisamente, tutto il
funzionamento del computer si basa su un tipo di aritmetica che prende il nome di
aritmetica binaria
, in cui ogni numero viene rappresentato mediante una sequenza
di simboli 0 e 1, il Bit (
Binary digIT
).
La CPU è costituita da due sub-unità:
Unità Logico-Aritmetica
(ALU) e
Unità di
controllo
(CU) e nei moderni computer è collegata ad altre componenti fondamen-
tali in accordo con il cosiddetto
Modello di Von Neumann
. Secondo questo schema,
oltre alla CPU sono presenti la
Memoria centrale
ed uno o più
Dispositivi di I/O
(dispositivi di input/output noti anche come periferiche). La memoria centrale è una
sorta di taccuino sul quale vengono «annotate» le istruzioni che il cervello elabora e
gli stessi risultati delle elaborazioni. Le periferiche sono dispositivi in grado di intera-
gire con l’utente in vari modi e comunicano con la CPU e la stessa memoria centrale
attraverso un sistema di conduttori elettrici noto come
BUS di sistema
.
La CPU in definitiva ha il compito di:
• coordinare e gestire le varie componenti descritte nel modello di Von Neumann;
• gestire la memoria;
• eseguire operazioni logico-aritmetiche e le istruzioni fornite dai software.
Il microprocessore, s’è detto, è un complesso insieme di circuiti elettronici, all’inter-
no del quale l’
Unità di controllo
recupera dalla memoria le istruzioni da eseguire
e l’
Unità Logico-Aritmetica
si occupa, appunto, di eseguire le operazioni logiche e
aritmetiche.