Cap. I
 Programmazione degli elaboratori elettronici
appunti dalle lezioni (1996) - Marcello Pizzi (tutti i diritti riservati)
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L'ente che esegue i processi, nel Personal Computer, è un circuito integrato, simile ad una minuscola "scatoletta" (circuito integrato ad altissima scala di integrazione: VLSI), che racchiude al suo interno milioni di componenti elettronici miniaturizzati: è pertanto definito microprocessore, o unità centrale di processo (CPU).
         
 

La CPU, da sola, non è in grado di gestire la complessa architettura di un elaboratore. A tale scopo essa è alloggiata su una scheda (scheda madre o motherboard) che contiene numerosi altri dispositivi elettronici, oltre a “vani”, o slot, che permettono di espandere le funzioni del computer).
I componenti "fisici" che costituiscono un computer fanno parte della cosiddetta “ferraglia”: per tale motivo essi sono genericamente indicati con il termine HARDWARE (HW).
Al contrario, i comandi e i programmi che permettono il funzionamento del computer, quindi la parte “intelligente” del sistema, sono definiti SOFTWARE (SW).

 
L'elaborazione dei dati, come visto, è un processo che trasforma dei dati in ingresso in dati di uscita secondo delle istruzioni predefinite: ebbene, il computer è in grado di "comprendere" pochissime istruzioni, ma le esegue talmente velocemente da apparire "intelligente".
Il computer è, in altri termini, un “idiota veloce”, ma è opportuno non assumere come rigorosamente formale tale definizione...
Come noi abbiamo bisogno di fissare nella nostra memoria le informazioni di cui facciamo uso, anche il computer ha la necessità di ricorrere ad una memoria (come vedremo ne esistono diversi tipi) in cui scrivere non solo le istruzioni per eseguire i processi, ma anche le informazioni in ingresso ed uscita.
Poichè il termine informazione può risultare generico, d’ora innanzi indicheremo con il termine istruzioni le informazioni che descrivono un’azione elaborativa, dati le informazioni (di partenza, intermedie e finali) sulle quali il processo opera.
Le istruzioni che il PC è in grado di eseguire singolarmente e indipendentemente dalla loro presenza in un programma, sono dette comandi.
 

Il funzionamento di un computer è basato su circuiti elettronici e le uniche due informazioni che sono comprese dalla CPU sono gli stati acceso o spento ( ovvero assenza/presenza di carica o corrente elettrica, vero/falso, ecc.). Tali stati sono rappresentati per convenzione da 0 e 1 (rispettivamente: falso/vero, spento/acceso, ecc.), che rappresentano le cifre di un sistema di numerazione chiamato binario.
Una sequenza di istruzioni comprensibile da un processore umano potrebbe essere: accetta come informazioni di ingresso due numeri, esegui la loro somma, scrivi come informazione in uscita tale somma. Per un computer, purtroppo, le cose non sono così semplici, infatti una tipica sequenza di istruzioni comprensibile da un microprocessore potrebbe essere:
01101100011010110111000101111001, ecc.
L'insieme di istruzioni comprensibili direttamente da una CPU è definito linguaggio macchina: Ai nostri occhi quest'ultimo apparirebbe probabilmente come una incomprensibile sequenza di 0 ed 1.
Poichè l'informazione fondamentale è una cifra (0, 1) di un sistema di numerazione binario, essa è anche definita bit (da BInary digiT). Il bit è dunque l'unità elementare di informazione negli elaboratori elettronici, e può assumere due soli valori: 0 e 1.

 
 
Per il momento possiamo tuttavia ignorare il “formalismo” con il quale vengono manipolate le informazioni e paragonare il computer ad una scatola nera nel cui interno è presente un processore umano (insomma... un vero e proprio maggiordomo) che però abbia le seguenti caratteristiche:
· comprende pochissime istruzioni fondamentali (in italiano)
· sa leggere, scrivere e fare calcoli elementari (le quattro operazioni)
· può prendere appunti in quantità illimitata
· può accettare delle istruzioni dall’ esterno
· può produrre dei documenti in uscita
 

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