Computer for dummies part 1

Lo sgribuglio qui sopra mostra l'architettura base di un computer.

In particolare si parla di architettura Von Newman a cui si devono i primi computer digitali.

Ah, perché digitali? Perché si basano sull'algebra booleana e sulla codifica binaria che normalmente visualizzamo come 0 e 1. Ma potremmo visualizzarla come pecore e cammelli e sarebbe lo stesso.

Cos'é l'algebra booleano? É l'algebra che detta le regole delle operazioni logiche e si basa fondamentalmente sui due operatori And e Or.

Ad esempio, La legge passa all'unanimità. I votanti sono Luigi e Mario. Quando passa la legge? Luigi è Mario possono assumere lo stato mano alzata (1) oppure mano abbassata (0). La codifica é arbitraria. Quando passa la legge? Quando Luigi e Mario hanno le mani alzate. Ovvero Se Luigi = 1 And Mario = 1. Abbiamo ricondotto un problema di politica ad un esercizio di 0 e 1 preceduto da un Se (normalmente If)

Torniamo allo sgribuglio. Che cos'é? A parte la zona chiamata memoria é la CPU. Chiariamo una cosa. CPU per voi é la scatola che contiene la MoBo (Mother board), l'alimentatore, le ventole ed una marea di fili. Per me e quelli del mio mestiere é la Central Processing Unit che oggi é confinata all'interno del microprocessore.

Cosa c'é in una CPU? Alcune cose salienti. Un gestore della memoria che riceve le terminazioni dei bus, una decodifica di istruzioni che decide l'operazione da fare, una sezione registri ed una ALU. Oh bella, e che cos'é? Mi fate andare a rovescia quindi non vi accontento subito. Parliamo invece di bus. L'architettura Von Newman ne ha due detti Data bus e Address bus. Perché? Beh dipende da come é fatta una memoria. Non sto parlando di DDRx ma di come é organizzata la memorizzazione in un computer.

Avete presente quelle immagini delle periferie americane piene di infinite villette tutte uguali da borghesi arrivati come Flavio ? Impossibile raccapezzarcisi, É tutto uguale. Ma supponiamo che ogni villetta contenga un dato e che vi serva un dato specifico. Come lo trovate? Ma col sistema più semplice, lo sanno anche alle poste. Ci vuole l'indirizzo. Allora il postino raggiunge la villetta, si fa dare il dato desiderato e lo porta in CPU.

Una memoria elettronica é equivalente. Ê formata da Bytes (unità di 8 bit) ed é indipendente da tutte le altre unità. Ovvero per raggiungerla devi conoscerne l'indirizzo all'interno della memoria. L'indirizzo non é altro che il numero d'ordine del nostro byte all'interno della memoria. E qui arriviamo ai bus. L'address bus trasporta l'indirizzo del byte, il data bus é il postino che consegna un dato o lo recupera dalla memoria.

Numero di bit dei bus. Parliamo di architetture a 32 o 64 bit..

Qui entra in gioco l'aritmetica binaria. I bit del bus sono fisicamente il numero di fili di cui il bus é formato. Ogni filo trasporta un bit e quindi può valere zero o uno. Dunque quanti byte di memoria posso indirizzare?

Il calcolo é 2elevato al numero di bit meno uno. I primi computer avevano un bus indirizzi a 16 bit e quindi fatto rapidamente il conto potevano indirizzare 65535 bytes. Una miseria rispetto ai giga attuali.

Per raggiungere i quali il bus indirizzi é stato ampliato fino a 64. Il problema é che ogni bit del bus (sia indirizzi che dati) é un pin del microprocessore. Ed ecco la ragione per cui sulla vostra MoBo troneggia un essere tentacolare che ha centinaia di piedini.

Fino a qui non vi ho detto niente ma mi fermerei e rimanderei il seguito alla prossima puntata.

Aggiungo solo ma cos'é l'alternativa al computer digitale?

É il computer analogico che andava per la maggiore prima di Von Neuman ed é la ragione di tante desinenze in ac delle antiche Marche di computer. Ad esempio Sperry Univac. Ma persino Il mio idolo Douglas Adams ne parla, il computer che partorirà 48 ha un nome che finisce in ac.

Esistono ancora i computer analogici? Si e vanno sotto il nome di DSP.

Alla prossima

A si biri come dice Andrea Mura