lunedì 28 marzo 2011

Processore e Memoria Centrale

Sia il processore (CPU) che l’unità centrale sono parti fondamentali di un computer, ricalcano fedelmente il modello ideato da von Neumann, padre della cibernetica. Entrambi questi componenti si trovano alloggiati nella scheda madre, ch’è il principale supporto presente nel sistema.

La CPU (Central Processing Unit) interpreta ed esegue le istruzioni, elabora i dati e coordina il lavoro delle periferiche. Il processore in definitiva è il motore di un computer, oltre ad essere il suo cervello. Si compone al suo interno di tre compartimenti: una ALU (unità aritmetico-logica) che esegue tutte le operazioni di calcolo; una Unità di Controllo, che smista i dati da e per la memoria centrale e i Registri, che servono a compensare la differenza di velocità di elaborazione tra CPU e Memoria Centrale; si tratta di celle di memoria interna dove i dati vengono temporaneamente archiviati.
Ad ogni ciclo (clock) l’unità di controllo prende una istruzione dalla RAM, (principale elemento della Memoria Centrale) la copia nei registri, la interpreta e fa eseguire alla ALU tutti i calcoli previsti, poi il risultato viene memorizzato di nuovo nei registri e la risposta torna alla Memoria Centrale.

L’unità di misura dei cicli o clock di un processore è l’Hertz e quindi nei suoi multipli. (KHertz, MHertz, GHertz, THertz).

La RAM, di cui si è accennato prima, è una sorta di lavagna dove i dati vengono segnati temporaneamente, ma non vengono memorizzati, tant’è vero che quando si spegne il computer i dati della RAM vanno perduti. Viene definita “memoria volatile” proprio per questo.

Quando scriviamo un documento word stiamo inserendo dati nella RAM, ogni lettera che aggiungiamo e togliamo; del resto senza una memoria volatile (una lavagna con gessetto e cancellino) non potremmo né aggiungere, né togliere niente, come in un CDR di sola lettura. Immaginate di scrivere su di una lavagna usando un pennarello. La RAM quindi è indispensabile per l’interazione con la macchina. Solo quando salviamo un documento in una memoria di massa (hard disk, CDR, ecc.) siamo sicuri di poterlo recuperare alla riaccensione del computer.

La CPU può comunicare con la Memoria Centrale grazie ai Bus, detti anche “collegamenti di controllo,” e per agevolare un maggiore coordinamento tra le differenti velocità dei componenti si possono trovare anche memorie cache di due tipi: L1 (interne alla CPU) ed L2 (esterne alla CPU). Il processore non è tuttavia dotato di autocoscienza, serve che qualcosa lo “svegli” e gli dia le istruzioni iniziali all’avvio del computer.

La ROM (Read Only Memory) i cui dati non possono essere modificati, salvo alcuni particolari modelli, contiene il software denominato BIOS, che rappresenta le istruzioni necessarie all’avvio del sistema. Se la CPU è il motore del computer, il BIOS è la chiave di accensione. La CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) è alimentato da una batteria. Si tratta di un chip, come la ROM, che contiene costantemente aggiornate, delle informazioni basilari quali l’ora e la data corrente.

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