From: root Date: Thu, 29 Oct 2009 01:37:49 +0000 (+0100) Subject: deleted: source/.hardware.txt.swp X-Git-Url: http://git.piffa.net/web?a=commitdiff_plain;h=3359e0eda4885f859e8e2972a2c3c37d4aac1520;p=doc%2F.git deleted: source/.hardware.txt.swp deleted: source/.servizi.txt.swp --- diff --git a/source/.hardware.txt.swp b/source/.hardware.txt.swp new file mode 100644 index 0000000..607c309 Binary files /dev/null and b/source/.hardware.txt.swp differ diff --git a/source/.servizi.txt.swp b/source/.servizi.txt.swp new file mode 100644 index 0000000..7021c08 Binary files /dev/null and b/source/.servizi.txt.swp differ diff --git a/source/hw_dispensa.rst b/source/hw_dispensa.rst new file mode 100644 index 0000000..a8f393d --- /dev/null +++ b/source/hw_dispensa.rst @@ -0,0 +1,292 @@ +==================== +Hardware +==================== +--------------------------------------------- +Appunti sulle architetture dei computers +--------------------------------------------- + + :Author: Andrea Manni + :Copyright: GFDL + :Version: 0.2 + +.. contents:: Indice degli argomenti + +Generato con: http://docutils.sourceforge.net/rst.html + + +Appunti e argomenti trattati durante il corso di Reti 2009. + +Argomenti propedeutici:: + + Analogico e Digitale + Sistema Binario + Unita’ di misura + Multipli del Bit (TABELLE DI CONVERSIONE): + Trasmissione dati su reti + Velocita’ di clock + + +Architettura HW +======================= + +Cenni introduttivi alla architettura dei personal computers. + + +Flussi di dati +--------------------- + +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. + +Componenti di base cpu / ram / storaggio + +Memorie +------------------- + +Memorie fisiche e virtuali: distinzioni. + +- Supporti di storaggio: http://en.wikipedia.org/wiki/Memory_(computers) + +- http://en.wikipedia.org/wiki/Virtual_memory + + +RAM +~~~~~~~~~~~~~~~ + +- RAM: http://en.wikipedia.org/wiki/Random_access_memory + +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. + +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. + +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. + +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. + +ROM: +~~~~~~~~~~~ + +Read only memory + +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. + +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. + +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. + +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). + + + + + + +Flussi di dati +==================== + +Dati: input / output / Bus + +Bus di dati + +http://en.wikipedia.org/wiki/Data_bus + +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. + +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. + +- Bus Paralleli: http://it.wikipedia.org/wiki/Trasmissione_parallela +- Bus Seriali: http://it.wikipedia.org/wiki/Trasmissione_seriale + + +PCI (Peripheral Component Interconnect Bus) +------------------------------------------------------- + +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. + + +USB (Universal Serial Bus) +------------------------------ + +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-. + +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. + + +SCSI (Small Computer System Interface) +-------------------------------------------- + + +Collegamento per dispositivi interni o esterni al computer: dischi rigidi (dischi SCSI), ma anche CD - DVD – unità nastro - stampanti - scanner. + +- 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 + +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. + + +FireWire (IEEE 1394) +--------------------------- + + +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. + +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. + + +PCI-X +------------ + + +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. + + +PCI Express +---------------- + +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. + +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. + +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. + +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). + + +Caratteristiche ed evoluzione del settore informatico +========================================================= + +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. + +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. + +Altro: http://en.wikipedia.org/wiki/Moore's_law#Other_formulations_and_similar_laws + +References: +- http://www.littletechshoppe.com/ns1625/winchest.html + +Hardware +===================== + +Hardware / software +Peso / discreto / atomi / possesso + + +Vedere classi di elaboratori da dispensa su sistemi di elaborazione: http://doc.piffa.net/informatica_base.html#classi-di-elaboratori + +Hardware: + http://it.wikipedia.org/wiki/Hardware + +http://it.wikipedia.org/wiki/Personal_computer +Diversi tipi : desktop / tower (vari tipi) - / all in one (eeepc) - Portatili + + +Componenti: +http://it.wikipedia.org/wiki/Personal_computer#Componenti + +CPU +============= + + + 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 + +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! + +Bit: 8 / 16 / 32 bit e prestazioni + +- 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 + +Cache: L1 L2 L3 +- http://it.wikipedia.org/wiki/CPU_cache Prestazioni / costo / Failure / famigle di cpu con cache castrata + +Processori: +---------------------- + +http://it.wikipedia.org/wiki/CPU + +Elkementi caraterizzanti: + +- Multi core, Hyperthreading + http://it.wikipedia.org/wiki/Hyper-Threading + +- Virtualizzazione + +- Cache + +- Set di instruzione + +- 32 / 64 Bit + +- Consumi, TDP, scaling + +- Ram / accesso ai dati + +- Secket: http://en.wikipedia.org/wiki/CPU_socket + +Architetture di CPU: sparc, i386, i686 +-------------------------------------------- + http://en.wikipedia.org/wiki/Microprocessor#Architectures + + +http://it.wikipedia.org/wiki/Microprocessore + +Link: http://en.wikipedia.org/wiki/X86 + +Tipi di processori: +-------------------------- + +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 + + +Elenco dei processori Intel: + - http://www.via.com.tw/en/products/processors/c7-m/ + +Elenco dei processori ARM: + * http://it.wikipedia.org/wiki/Architettura_ARM + - Es: Router, NAT, network appliance (fortigate...) + + - http://www.cyrius.com/debian/nslu2/ + +Arm e simili (geode, Xscale, alcuni PPC) sono utilizzati per i sistemi embedded. + + +Schede madri +================== + +Tipi / Dimensioni schede madri + http://it.wikipedia.org/wiki/Scheda_madre + + +Ram +====================== + +