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+Hardware
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+Appunti sulle architetture dei computers
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+ :Author: Andrea Manni
+ :Copyright: GFDL
+ :Version: 0.2
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+.. contents:: Indice degli argomenti
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+Generato con: http://docutils.sourceforge.net/rst.html
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+Appunti e argomenti trattati durante il corso di Reti 2009.
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+Argomenti propedeutici::
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+ Analogico e Digitale
+ Sistema Binario
+ Unita’ di misura
+ Multipli del Bit (TABELLE DI CONVERSIONE):
+ Trasmissione dati su reti
+ Velocita’ di clock
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+Architettura HW
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+Cenni introduttivi alla architettura dei personal computers.
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+Flussi di dati
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+Analisi dei flussi di dati tra **CPU, RAM, HD** (supporti di storaggio). Introduzione ai concetti di banda (intesa come banda disponibile per un tipo di canale, ad es *PCI | PCIX*, cache ad esempio cache di un processore o di un HD.
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+Componenti di base cpu / ram / storaggio
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+Memorie
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+Memorie fisiche e virtuali: distinzioni.
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+- Supporti di storaggio: http://en.wikipedia.org/wiki/Memory_(computers)
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+- http://en.wikipedia.org/wiki/Virtual_memory
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+RAM
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+- RAM: http://en.wikipedia.org/wiki/Random_access_memory
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+La memoria ad accesso casuale, acronimo RAM (del corrispondente termine inglese Random-Access Memory), è una tipologia di memoria informatica caratterizzata dal permettere l'accesso diretto a qualunque indirizzo di memoria con lo stesso tempo di accesso.
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+La memoria ad accesso casuale si contrappone alla memoria ad accesso sequenziale e alla memoria ad accesso diretto rispetto alle quali presenta tempi di accesso sensibilmente inferiori motivo per cui è utilizzata come memoria primaria.
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+La tipologia di memoria ad accesso casuale più comune attualmente è a stato solido, a lettura-scrittura e volatile, ma rientrano nella tipologia di memoria ad accesso casuale la maggior parte delle tipologie di ROM (inteso nell'accezione più comune e non come memoria a sola lettura), la NOR Flash (una tipologia di memoria flash), oltre a varie tipologie di memorie informatiche utilizzate ai primordi dell'informatica e oggi non più utilizzate come ad esempio la memoria a nucleo magnetico.
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+Esclusivamente l'acronimo RAM (non il termine "memoria ad accesso casuale") ha anche una seconda accezione più ristretta ma attualmente più diffusa secondo cui la RAM è una memoria ad accesso casuale della tipologia più comune cioè a stato solido, a lettura-scrittura e volatile.
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+ROM:
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+Read only memory
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+La memoria a sola lettura, acronimo ROM (del corrispondente termine inglese Read-Only Memory), è una tipologia di memoria informatica, in particolare una tipologia di memoria non volatile (memoria informatica in grado di mantenere memorizzati i dati anche se non è alimentata elettricamente) in cui i dati sono memorizzati nella sua fase di costruzione e non possono essere più modificati per l'intera durata della sua vita.
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+Inerentemente la tecnologia costruttiva la memoria a sola lettura può essere memoria a stato solido (utilizzata per firmware), alcune tipologie di disco ottico (utilizzate per la distribuzione di software agli utenti), oltre a varie tipologie di memorie informatiche utilizzate ai primordi dell'informatica e oggi non più utilizzate.
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+Esclusivamente l'acronimo ROM (non il termine "memoria a sola lettura") ha anche una seconda accezione cioè è anche memorizzati e modificati più volte successivamente la sua costruzione ma tale modifica è richiesta infrequentemente. Questa tipologia di memoria informatica è utilizzata per firmware.
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+In questa seconda accezione dell'acronimo ROM il termine inglese Read-Only Memory da cui nasce l'acronimo non ha più attinenza in quanto rientrano in tale accezione non solo memorie a sola lettura (come ad esempio la ROM a maschera) ma anche varie tipologie di memorie scrivibili una sola volta (PROM e OTPROM) e di memorie a lettura-scrittura (EPROM, EEPROM, EAROM e flash ROM).
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+Flussi di dati
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+Dati: input / output / Bus
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+Bus di dati
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+http://en.wikipedia.org/wiki/Data_bus
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+Nei sistemi elettronici e nei computer in particolare, il bus è un canale che permette a periferiche e componenti del sistema di "dialogare" tra loro. Diversamente dalle connessioni punto-punto un solo bus può collegare tra loro più dispositivi.
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+Le connessioni elettriche del bus possono essere realizzate direttamente su circuito stampato oppure tramite un apposito cavo. Nel primo caso, se il bus è di tipo parallelo, spesso è riconoscibile a vista perché si nota sul circuito un nutrito gruppo di piste compatte e disposte in parallelo che vanno a toccare i vari componenti della scheda. Sono di questo tipo i bus ISA, PCI e AGP.
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+- Bus Paralleli: http://it.wikipedia.org/wiki/Trasmissione_parallela
+- Bus Seriali: http://it.wikipedia.org/wiki/Trasmissione_seriale
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+PCI (Peripheral Component Interconnect Bus)
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+Bus di sistema PC, (ma anche Apple, Sun). Sviluppato dalla Intel nel 1992 (in sostituzione del bus ISA). Diverse versioni: PCI, PCI 2.0, PCI 2.1, PCI 2.2, PCI-X, PCI-X DDR. 32 – 64, PCI-E linee dati-indirizzi (sovrapposte) (multiplexed) Clock a 33 – 66 – 133 – 266 MHz. Alimentazione 5 – 3,3 Volt. Il trasferimento che avviene attraverso un bus PCI è un "burst", composto da una fase di indirizzamento e da una o più fasi di dato. Bassa latenza ed elevato throughput.
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+USB (Universal Serial Bus)
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+Bus per il collegamento di periferiche (lente). Sviluppato nel 1995 da un consorzio: (Compaq, HP, Intel, Lucent, Microsoft, Nec, Philips). Caratteristiche: flessibilità, semplicità; un unico bus per molte periferiche; non sono necessari dispositivi di controllo e porte dedicate; facilmente espandibile; economico; connessioni a caldo; supporto dispositivi tempo reale (audio - telefono).
+
+Il cavo è composto da 4 fili: massa, alimentazione (5V), Dati+, Dati-.
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+Larghezza di banda:
+- USB 1.0: 1,5 Mbit/s;
+- USB 1.1: 12 Mbit/s;
+- USB 2.0: 480 Mbit/s;
+- USB 3.0: 4,8 Gbit/s.
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+SCSI (Small Computer System Interface)
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+Collegamento per dispositivi interni o esterni al computer: dischi rigidi (dischi SCSI), ma anche CD - DVD – unità nastro - stampanti - scanner.
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+- versioni: SASI (’79), SCSI-1, SCSI-2, Fast SCSI-2, Fast & wide SCSI-2, SCSI-3 Ultra.
+- frequenze: 5 – 10 – 20 – 40 – 80 – 160 MHz
+- linee di dati: 8 - 16 line
+- banda passante 5 - 320 MB/sec
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+Collega sino a 7- 15 controllori (unità) e massimo 2048 periferiche per controllore. Collegamento a cascata, con terminatore. Semplice ed economico. Parte della logica delegata ai controllori. 50 fili - 25 di massa per eliminare disturbi (8 dati — 1 parità — 9 controllo — 7 alimentazione e usi futuri). Asincrono: con protocollo di hand-shake. Arbitraggio decentralizzato: utilizzo linee dati, priorità prestabilita.
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+FireWire (IEEE 1394)
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+Molte similitudini con l’USB: bus seriale con alimentazione (60W), sviluppato da un consorzio di aziende (1984 - Apple, 1995 Standard, ma con Royalties), connessioni a caldo, meccanismi di identificazione, struttura ad albero.
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+Differenze fra FireWire ed USB:
+Maggiori prestazioni e costi: destinato a periferiche veloci.
+Differenze nei protocolli: le comunicazioni non iniziano necessariamente dal Root.
+Non necessita di un calcolatore (Root Hub) di riferimento.
+Alcuni protocolli simili al bus SCSI.
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+PCI-X
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+Il PCI-X è un'evoluzione del PCI. È stata sviluppata dallo stesso consorzio che sviluppò il PCI e fornisce una larghezza di banda fino a 4 GByte. Pur avendo prestazioni molto più elevate del PCI è retrocompatibile con le periferiche PCI e quindi permette il riutilizzo delle schede PCI.
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+PCI Express
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+Il PCI Express è il successore (seriale) del bus di espansione PCI (parallelo) e ha sostituito il bus AGP precedentemente in uso per le schede grafiche.
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+Chiamato PCI-Express è in genere abbreviato in PCIe o PCIx (da non confondere con PCI-X che si trova in molte schede madri attualmente in commercio). L'architettura è completamente differente dal bus PCI classico.
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+La sua caratteristica seriale aiuta a semplificare il layout del PCB delle schede madri ed è costituito da una serie di canali. Tali canali possono essere aggregati secondo le esigenze rendendo di fatto il sistema molto flessibile. La banda a disposizione di ciascun canale (FULL DUPLEX) è dedicata e quindi non condivisa con gli altri.
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+Un canale PCIe (detto x1) ha una banda disponibile di 266 MByte/sec. Pertanto, nelle moderne schede video che utilizzano 16 canali PCIe la banda a disposizione è di circa 4 GByte/sec (il doppio del bus AGP 8x).
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+Caratteristiche ed evoluzione del settore informatico
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+Legge di Moore: http://it.wikipedia.org/wiki/Legge_di_Moore
+ Le prestazioni dei processori, e il numero di transistor ad esso relativo, raddoppiano ogni 18 mesi.
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+Evoluzione dei supporti di storaggio: aumento della capacita' pari alla legge di Moore ma minore aumento della velocita' di accesso ai dati. Cenni ai supporti di storaggio dati NAND.
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+Altro: http://en.wikipedia.org/wiki/Moore's_law#Other_formulations_and_similar_laws
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+References:
+- http://www.littletechshoppe.com/ns1625/winchest.html
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+Hardware
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+Hardware / software
+Peso / discreto / atomi / possesso
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+Vedere classi di elaboratori da dispensa su sistemi di elaborazione: http://doc.piffa.net/informatica_base.html#classi-di-elaboratori
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+Hardware:
+ http://it.wikipedia.org/wiki/Hardware
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+http://it.wikipedia.org/wiki/Personal_computer
+Diversi tipi : desktop / tower (vari tipi) - / all in one (eeepc) - Portatili
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+Componenti:
+http://it.wikipedia.org/wiki/Personal_computer#Componenti
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+CPU
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+ CPU http://en.wikipedia.org/wiki/Central_processing_unit
+ Clock rate: http://en.wikipedia.org/wiki/Clock_rate
+ Non sempre determinante, dipende dall'architettura della CPU,
+ termine di paragone solo tra cpu della stessa famiglia,
+ http://en.wikipedia.org/wiki/Clock_rate#Comparing
+ Differenza tra portatili e fissi
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+Set di Istruzioni: Cosa servono, devono essere supportate da OS e dagli applicativi
+- http://it.wikipedia.org/wiki/MMX
+- http://it.wikipedia.org/wiki/SSE4
+- http://it.wikipedia.org/wiki/3DNow!
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+Bit: 8 / 16 / 32 bit e prestazioni
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+- 32 http://it.wikipedia.org/wiki/32_bit
+- 64 http://it.wikipedia.org/wiki/64_bit
+- Vantaggi e svantaggi, compatibilita tra architetture (AMD64),
+- server , workstation,
+- Tipi di applicazioni: database, grafica
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+Cache: L1 L2 L3
+- http://it.wikipedia.org/wiki/CPU_cache Prestazioni / costo / Failure / famigle di cpu con cache castrata
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+Processori:
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+http://it.wikipedia.org/wiki/CPU
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+Elkementi caraterizzanti:
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+- Multi core, Hyperthreading
+ http://it.wikipedia.org/wiki/Hyper-Threading
+
+- Virtualizzazione
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+- Cache
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+- Set di instruzione
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+- 32 / 64 Bit
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+- Consumi, TDP, scaling
+
+- Ram / accesso ai dati
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+- Secket: http://en.wikipedia.org/wiki/CPU_socket
+
+Architetture di CPU: sparc, i386, i686
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+ http://en.wikipedia.org/wiki/Microprocessor#Architectures
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+
+http://it.wikipedia.org/wiki/Microprocessore
+
+Link: http://en.wikipedia.org/wiki/X86
+
+Tipi di processori:
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+Elenco dei processori AMD:
+ - http://it.wikipedia.org/wiki/Microprocessori_AMD
+
+Elenco dei processori Intel:
+ - http://it.wikipedia.org/wiki/Microprocessori_Intel
+
+ - http://processorfinder.intel.com/details.aspx?sSpec=SLAPB
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+
+Elenco dei processori Intel:
+ - http://www.via.com.tw/en/products/processors/c7-m/
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+Elenco dei processori ARM:
+ * http://it.wikipedia.org/wiki/Architettura_ARM
+ - Es: Router, NAT, network appliance (fortigate...)
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+ - http://www.cyrius.com/debian/nslu2/
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+Arm e simili (geode, Xscale, alcuni PPC) sono utilizzati per i sistemi embedded.
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+Schede madri
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+Tipi / Dimensioni schede madri
+ http://it.wikipedia.org/wiki/Scheda_madre
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+Ram
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projects / doc / .git / commitdiff