CPU e Architettura del Computer

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Questions and Answers

Qual è la funzione principale dell'unità di controllo (CU) nella CPU?

Memorizzare dati e risultati.

Eseguire calcoli aritmetici.

Controllare il flusso di corrente elettrica.

Indicare come eseguire un programma. (correct)

Quale componente della CPU è responsabile per eseguire operazioni logiche?

Registri.

Slot di memoria.

Unità aritmetica/logica (ALU). (correct)

Unità di controllo.

Cosa determina la capacità dei registri in una CPU?

Il numero di operazioni eseguibili simultaneamente.

Il tipo di unità di controllo utilizzata.

La lunghezza della parola in bit. (correct)

La velocità del clock.

Che ruolo svolge il clock all'interno di una CPU?

Sincronizzare i segnali elettrici inviati dalla CU. Signup and view all the answers

Qual è la funzione principale dei registri nella CPU?

Memorizzare temporaneamente dati e istruzioni. Signup and view all the answers

Qual è la velocità operativa di un PC a 1 GHz?

1 miliardo di cicli al secondo Signup and view all the answers

Quale tipo di operazioni possono eseguire le unità aritmetiche/logiche (ALU)?

Operazioni aritmetiche e logiche. Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è vera riguardo la scheda madre?

Collega i vari componenti e gestisce il flusso dei dati. Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni riguardo ai cicli di istruzioni non è corretta?

I cicli di istruzioni non sono suddivisi in passaggi elementari. Signup and view all the answers

Quale operazione non è svolta dall'unità aritmetica/logica (ALU)?

Inizializzazione della memoria Signup and view all the answers

Qual è la caratteristica principale dello slot ISA?

È diventato obsoleto. Signup and view all the answers

Quale tipo di RAM è più costoso ma più veloce?

SRAM Signup and view all the answers

Cosa succede ai dati nella RAM quando l'alimentazione viene tolta?

I dati si perdono completamente. Signup and view all the answers

Qual è una funzione principale degli slot di espansione sulla scheda madre?

Consentire l'aggiunta di dispositivi supplementari Signup and view all the answers

Quale bus è specificamente progettato per applicazioni grafiche ad alta velocità?

AGP Signup and view all the answers

Quali tipi di RAM sono comunemente utilizzati nei sistemi moderni?

SRAM e DRAM Signup and view all the answers

Qual è la funzione principale delle utility nel sistema operativo?

Aggiungere funzioni di controllo per l'uso delle risorse hardware Signup and view all the answers

Cosa rappresenta l'acronimo GUI in informatica?

Interfaccia grafica utente Signup and view all the answers

Quale dei seguenti termini indica la capacità di un computer di gestire più applicazioni contemporaneamente?

Multitasking Signup and view all the answers

Qual è la prima fase del processo di sviluppo di un software?

Analisi Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni descrive meglio il multithreading?

Permette a un programma di essere eseguito in parti più piccole Signup and view all the answers

Quando appare la prima interfaccia grafica?

Su Apple e Xerox Signup and view all the answers

Quale opzione è un esempio di utility nel sistema operativo?

Strumento di copia dati Signup and view all the answers

Quale dei seguenti non è un termine utilizzato con i sistemi operativi?

User interface Signup and view all the answers

Qual è la differenza principale tra un interprete e un compilatore?

Gli interpreti lavorano una istruzione alla volta, mentre i compilatori trasformano l'intero programma in una volta. Signup and view all the answers

Cosa si intende per hardware di un computer?

I componenti fisici, come processore e tastiera. Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è vera riguardo ai computer mainframe?

I mainframe sono progettati per automatizzare operazioni aziendali complesse. Signup and view all the answers

Qual è la funzione principale della scheda madre in un computer?

Collegare e fornire supporto a tutte le periferiche interne ed esterne. Signup and view all the answers

Quali sono i formati principali di un case per computer?

Mini towers e desktops. Signup and view all the answers

Che cosa caratterizza i dumb terminals?

Sono dispositivi a basso costo costituiti solo da monitor e tastiera. Signup and view all the answers

Qual è la tipologia di case che si colloca verticalmente al suolo?

Mini towers. Signup and view all the answers

Che tipo di comunicazione avviene tra il computer centrale e i dumb terminals?

Asincrona, ovvero non rispettano il tempo reale. Signup and view all the answers

Quale degli strumenti comuni non è utilizzato nella comunicazione in rete?

Rete telefonica Signup and view all the answers

Qual è la funzione principale di una rete di computer?

Permettere la comunicazione tra computer sulla stessa rete Signup and view all the answers

Quale tecnologia non è utilizzata per i collegamenti di rete senza fili?

Cavi di rame Signup and view all the answers

Cosa caratterizza una LAN (Local Area Network)?

Collegamento di molti computer in una zona geografica relativamente piccola Signup and view all the answers

Quali dispositivi possono essere collegati in una rete di computer?

Stazioni di lavoro, stampanti e server Signup and view all the answers

Qual è uno dei componenti non inclusi nella struttura di una rete?

Modem virtuali Signup and view all the answers

Qual è uno degli scopi principali delle comunità virtuali create tramite Internet?

Condividere interessi o hobby Signup and view all the answers

Che tipo di comunicazione avviene in una chat?

Comunicazione in tempo reale Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni riguarda i virus maligni?

Sono progettati per danneggiare deliberatamente file. Signup and view all the answers

Qual è una funzione dei programmi antivirus?

Controllare i file allegati alle e-mail. Signup and view all the answers

Quale affermazione sulla licenza d'uso del software è corretta?

Permette solo copie di backup di riserva. Signup and view all the answers

Quale dei seguenti è un esempio di virus benigno?

Un virus che segnala falsi malfunzionamenti. Signup and view all the answers

Quali danni possono causare i macrovirus?

Inserire parole indesiderate nei documenti. Signup and view all the answers

Qual è il principale rischio associato a un antivirus non aggiornato?

Non sarà in grado di riconoscere nuove minacce. Signup and view all the answers

Come possono essere distribuiti i software sul mercato?

In vari modi, inclusi download e vendita fisica. Signup and view all the answers

Cosa si intende per copyright nel contesto del software?

La protezione legale per gli autori di programmi software. Signup and view all the answers

Study Notes

Informazione

L'informazione è tutto ciò che possiede un significato per l'uomo e viene conservato e comunicato per un'utilità pratica, immediata o futura.
Le informazioni presuppongono un codice, un insieme di regole comuni all'emittente e al ricevente, per essere comprese.

Elaborazioni delle Informazioni

L'osservazione dei fenomeni naturali e sociali fornisce dati, che, conservati, permettono di produrre informazioni.
I dati descrivono aspetti elementari di entità o fenomeni, mentre le informazioni sono dati elaborati e presentati in base all'utilizzo pratico da parte degli interessati.
Il trattamento dei dati per ottenere le informazioni si chiama elaborazione e comporta input (dati in ingresso) e output (dati in uscita).
Il risultato dell'elaborazione può essere utilizzato come input per ulteriori elaborazioni a livello superiore.
L'uomo elabora manualmente o mentalmente, mentre il computer elabora automaticamente utilizzando dispositivi elettronici.

Rappresentazione dei caratteri e delle immagini

I caratteri digitati sulla tastiera vengono gestiti dal computer in formato binario tramite il codice ASCII.
Il codice ASCII contiene 256 simboli (numerici, alfabetici e di punteggiatura).
Ogni valore viene rappresentato con un byte.
Ad esempio, la lettera "A" corrisponde al numero binario 01000001.
Per le immagini in bianco e nero, si utilizza il bit 1 per i punti bianchi e il bit 0 per i punti neri.
Le immagini a colori usano la mescolanza dei colori primari (RGB) per rappresentare ogni pixel.

La trasmissione delle informazioni

La trasmissione delle informazioni tra emittente e destinatario avviene quando entrambi comprendono il codice usato.
Un codice di trasmissione è l'insieme di regole per trasformare il messaggio prima dell'invio.
La tecnica di trasmissione indica la modalità e gli strumenti per realizzare la trasmissione.
Il protocollo di trasmissione è l'insieme di regole per uno scambio ordinato e corretto delle informazioni.

Sistemi analogici e digitali

I segnali nelle telecomunicazioni possono essere analogici o digitali.
I segnali analogici possono assumere un numero infinito di valori.
I segnali digitali assumono un numero finito di valori discreti, come ad esempio 0 e 1 nell'aritmetica binaria usata nei computer.

Sistema numerico in base 2

Il sistema binario utilizza solo le cifre 0 e 1.
Per convertire un numero da decimale a binario, si divide ripetutamente per 2 e si annotano i resti, a partire dal resto più significativo (quello più a destra).
Il numero binario risultante corrisponde alla sequenza dei resti, in ordine inverso

Sistema numerico in base 16

Il sistema esadecimale utilizza i numeri da 0 a 9 e le lettere da A a F.
Per convertire un numero da esadecimale a decimale, si moltiplicano le cifre esadecimali per le potenze di 16, in base alla loro posizione.
Il numero decimale risulterà dalla somma delle moltiplicazioni.

Unità di misura

Bit: unità più piccola dell'informazione, assumendo i valori 0 o 1.
Byte: unità di misura della dimensione di un file, pari a 8 bit.
Kilobyte (KB): circa 1000 byte (o 1024 in termini precisi).
Kilobyte per secondo (KBps) : misura la velocità di trasferimento dati in byte al secondo.
Kilobit (Kb): 1000 bit.
Kilobit al secondo (Kbps): misura la velocità di trasferimento dati in bit al secondo.
Megabyte (MB): circa un milione di byte (o 1024 KB).
Megabyte al secondo (MBps): misura la velocità di trasferimento dati in megabyte al secondo.
Megabit al secondo (Mbps): misura la velocità di trasferimento dati in megabit al secondo.
Gigabyte (GB): circa 1024 MB.
Terabyte (TB): circa 1024 GB.

Dagli algoritmi ai programmi

Un algoritmo è un elenco di istruzioni che descrivono la sequenza delle operazioni per risolvere un problema.
Le istruzioni devono essere chiare, non permettere interpretazioni soggettive e sono eseguibili manualmente o tramite un calcolatore.
Un algoritmo può essere rappresentato con pseudolinguaggi o diagrammi di flusso.
Il computer utilizza un linguaggio macchina, costituito da sequenze di 0 e 1, per le operazioni interne.
I linguaggi di programmazione di alto livello (es. Python, Java) sono utilizzati dai programmatori per scrivere programmi più facilmente comprensibili.
In generale, un programma scritto in linguaggio di alto livello viene trasformato in linguaggio macchina tramite un interprete o un compilatore.

Sistemi di elaborazione e programmi

Un computer è formato da hardware (componenti fisiche) e software(programmi).
L'hardware include tastiera, mouse, schermo, processore, memoria, ecc.
Il software è l'insieme delle istruzioni che guidano l'elaborazione dei dati da parte del computer.

Tipologia di computer

Mainframe: computer potenti utilizzati dalle aziende per automatizzare processi, che vengono realizzati in stanze con temperature controllate.
I dumb terminals sono computer semplificati che si collegano al Mainframe per ottenere le informazioni.
La comunicazione avviene in modo asincrono, non rispettando quindi tempi precisi di invio e ricezione.

Tipologia di Case

Case: l'involucro esterno di un computer può essere di tipo tower o desktop. I formati di questi a seconda delle esigenze possono essere slim-line o normale.

Le parti che compongono la scheda madre

Scheda Madre: componente principale del computer, che riunisce moltissimi componenti elettrici e di connessione.
Include CPU e memoria RAM.
È costruita tramite un foglio di vetroresina.
Contiene circuiti per gestire flussi di dati.

La CPU

CPU: il “cervello” del computer, contenuta in un singolo circuito integrato chiamato microprocessore.
Le parti principali sono l'unità di controllo (CU) e l'unità aritmetica/logica (ALU).
L’unità di controllo (CU) indica al sistema come eseguire le istruzioni.
L'unità di controllo mantiene temporaneamente dati, istruzioni e informazioni relative all'unità aritmetica/logica.
L'unità ALU elabora i calcoli aritmetici e logici.

Slot di espansione

Slots di espansione: sono delle "prese" sulla scheda madre che permettono di aggiungere dispositivi extra, come schede video, schede audio, etc.
ISA, PCI e AGP sono i tipi di slot più comuni.

La RAM

RAM (Random Access Memory): memoria volatile che memorizza i dati e i programmi in uso attivo dal computer.
I dati contenuti nella RAM vengono persi quando il computer viene spento.
Due tipi principali sono la SRAM e la DRAM.
La SRAM è più costosa ma veloce mentre la DRAM più economica ma lenta.

La ROM

ROM (Read Only Memory): memoria non volatile che contiene le informazioni essenziali per l'avvio del computer (bootstrapping).
Le informazioni di una ROM non possono essere modificate.

Le memorie di massa

Le memorie di massa sono supporti per memorizzare dati in modo permanente.
I parametri principali per descriverle sono: tempo di accesso, capacità e velocità di trasferimento dei dati.

II Monitor

Monitor: dispositivo di uscita per visualizzare le informazioni elaborate dal computer.
Terminologia importante per capire le caratteristiche dei monitor: pixel (unità elementari grafiche), dot pitch (misura la distanza dei pixel) , refresh rate (frequenza con cui si aggiorna l'immagine).
Il color depth indica il numero di colori che ogni pixel può visualizzare.
Lo schermo viene misurato in pollici diagonalmente.

La Scheda Video

Scheda Video: interfaccia fra il computer e il monitor.
Gestione di come i pixel devono essere visualizzati (colore, luminosità).
VRAM, una tipologia di memoria specifica necessaria alle schede video, è importante per la visualizzazione di una maggiore quantità di colori.

II collegamento delle periferiche

L'USB (Universal Serial Bus) è una porta esterna che permette di collegare 127 periferiche esterne al pc simultaneamente.
Offerte un buon trasferimento dati. Può essere di tipo full-speed o low-speed.
LPT (Linie Parallele): porta che usa 8 linee per inviare dati simultaneamente. Tipicamente usata per stampanti nelle vecchie architetture delle periferiche.
FireWire (IEEE 1394): porta per collegare dispositivi digitali ad alta velocità come videocamere digitali.

Software

Software di base: sistemi operativi (es. Windows, macOS, Linux) che organizzano e gestiscono l'elaborazione delle altre applicazioni. Sistemi come DOS.
Software applicativo: programmi pensati per eseguire un compito specifico (programma di elaborazione testi, fogli elettronici, programmi grafici, ecc...).

II Sistema operativo

I componenti principali di un sistema operativo sono l'interfaccia con l'utente, la gestione delle risorse (hardware e software), e la gestione dei processi.
Funzioni principali: inizializzazione/terminazione della macchina, gestione della memoria centrale, gestione dei processi, gestione di input/output, gestione delle informazioni e gestione delle protezioni.

Altri software di sistema

Utility: software che aggiungono funzioni di controllo e gestione di risorse hardware; forniscono utilità di copia file, gestione cartelle, recupero dati, ecc...

Interfaccia grafica

Interfaccia grafica: modalità di interazione con un computer che utilizza icone e finestre.
I sistemi operativi con interfaccia grafica (GUI) semplificano l'utilizzo.

Terminologia di base

Multiuser: due o più utenti possono utilizzare contemporaneamente gli stessi programmi e condividere i dispositivi.
Multitasking: il computer può eseguire più programmi contemporaneamente.
Multiprocessing: il computer ha due o più CPU che lavorano simultaneamente per migliorare le prestazioni.
Multithreading: un programma può essere diviso in thread separati, che consentono all'applicazione di svolgere più attività contemporaneamente.

Sviluppo del software

Analisi: fase di comprensione delle esigenze degli utenti e definizione dei problemi.
Programmazione: determinazione della struttura del software (tipologie, memorizzazione dati e tecnologie), e l' organizzazione della soluzione (progetto logico, interfaccia, funzioni e servizi).
Implementazione: sviluppo del software utilizzando tecnologie e strumenti appropriati e creazione di servizi utente, componenti e data services.
Testing: fase di verifica finale per controllare che il software sia funzionale allo scopo previsto e soddisfi tutte le caratteristiche stabilite.

La comunicazione in rete

Internet: sistema di comunicazione globale che permette di scambiare messaggi (posta elettronica, pagine Web), utilizzare la messaggistica istantanea, fare telefonate tramite VOIP, abbonarsi a feed RSS e podcast, creare blog, utilizzare sistemi per condividere video (es. YouTube), etc.

Reti di computer

Le reti di computer collegano più dispositivi (es. PC, stampanti) per condividere risorse (file, programmi, stampanti) tramite la condivisione di un mezzo di comunicazione.
Il "mezzo" può essere un cavo (rame, fibra ottica), segnali radio o altre tecnologie.
Le reti di computer possono essere di tipo LAN (Local Area Network), per aree geografiche limitate, o WAN (Wide Area Network), per distanze più ampie.
LANs possono essere architetturate in star, bus o anello, utilizzando "dispositivi di collegamento" come hub, repeater o switch.
WAN usano linee seriali di comunicazione. Esse possono essere point-to-point o multimediali. Esse possono essere create tramite ponti radio, reti pubbliche o stazioni satellitari.
Intranet: rete aziendale protetta da una password, che utilizza Internet per la comunicazione.
L'Internet moderno nasce dai progetti militari, universitari americani di comunicazione durante la guerra fredda.

L'ergonomia

Ergonomia: studio dell'organizzazione razionale dell'ambiente di lavoro in base alle capacità psicofisiche e alle esigenze dell'uomo, per migliorarne l'efficienza e la sicurezza.
Lo scopo è quello di tutelare la salute dei lavoratori in relazione all'utilizzo delle macchine e all'ambiente di lavoro.
È importante considerare principi di ergonomia, soprattutto in ambito informatico, per evitare problemi a causa della posizione statica a lungo termine e/o della luce.
Principi importanti da considerare sono la corretta illuminazione, gli esercizi di distensione, distendere la vista, evitare i riflessi, assicurarsi che i fili elettrici siano installati in modo sicuro e evitare l'uso di prese multiple.

Sicurezza nei sistemi informatici

Sicurezza nei sistemi informatici: tecniche per proteggere i dati memorizzati nel computer dagli accessi non autorizzati. È importante tutelare i dati tramite: crittografia, password, backup ed evitare virus.
Crittografia: tecnica per nascondere i dati in modo che solo il destinatario autorizzato possa leggerli.
Le password sono sequenze di caratteri che identificano e autorizzano un utente a utilizzare un programma o un'area protetta.
I backup sono copie di file, archivi o programmi salvati su un supporto esterno diverso dal disco principale, utili in caso di perdita accidentale di dati.
Virus informatici: programmi progettati per diffondersi, causare danni (malfunzionamenti, cancellazioni di file) e interferire con il normale funzionamento del computer.
Anti-virus: programmi che rilevano ed eliminano i virus informatici controllando periodicamente i file del computer.
Copyright: diritti d'autore sui programmi software , che è importante conoscere per evitare violazioni e garantire una corretta diffusione. Ad esempio, acquistare un software che permette di copiare i dati, in caso di problemi, su un altro supporto come dispositivo HD.

Distrubizioni commerciali del software

Software commerciale: tradizionali canali di vendita (es. negozi) e pagamento di una specifica cifra a fronte di una licenza di uso per un programma.
Shareware: software disponibili per un periodo di prova, che consente l'utilizzo del programma con limitazioni temporali e poi è possibile acquistarle la licenza completa.
Freeware: software distribuiti gratuitamente, che possono essere copiati e distribuiti senza dover pagare una cifra.
Software Public Domain e Open Source: software distribuiti senza vincoli di copyright, permettendo modifiche e distribuzioni non commerciali per il pubblico.

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Description

Questo quiz esplora concetti fondamentali riguardanti l'architettura della CPU, inclusa la funzione dell'unità di controllo, delle unità aritmetiche/logiche e dei registri. Saranno discussi anche aspetti della scheda madre e delle varie tipologie di RAM. Testa le tue conoscenze sull'hardware del computer con queste domande mirate.