STEP #4: IL PRINCIPIO FISICO

 

 IL PRINCIPIO FISICO

Il modello di architettura di von Neumann è costituito da tre sottosistemi interconnessi: il processore o CPU (Central Processing Unit), la memoria, e i dispositivi di input e output. Questi sistemi sono collegati mediante l'utilizzo di un altro dispositivo chiamato Bus [1][2].

Fig. 1: schema semplificato dell'architettura di von Neumann [2].

Il processore, nonchè l'interprete delle istruzioni, è a sua volta costituito da altri tre componenti: l'Unità di Controllo (o Control Unit) che legge le istruzioni, le decodifica e le esegue, l'Unità Logico Aritmetica (ALU o Arithmetic/Logic Unit) che esegue operazioni logiche e matematiche, e infine, i Registri che costituiscono una memoria veloce di supporto per l'ALU, in quanto contengono le istruzioni di controllo necessarie per il suo funzionamento. La CPU estrae le istruzioni del programma da eseguire memorizzate nella memoria centrale, dopodichè le interpreta, e infine le esegue [1][2].

La memoria contiene dati e programmi; la sua capacità è espressa in multipli del byte (ogni byte è costituito da 8 bit, i quali rappresentano un carattere alfa/numerico). Esistono diversi tipi di memoria, classificabili in funzione della capacità e della velocità: memoria centrale e secondaria. La memoria centrale funge da supporto per la CPU perché fornisce (ad alta velocità) le istruzioni del programma in esecuzione e i dati su cui operare. Essa è a sua volta composta dalla ROM (Read Only Memory) e dalla RAM. La prima è una memoria di sola lettura permanente che contiene i programmi fondamentali per l'avvio del computer. La seconda, invece, è una memoria volatile che contiene i dati e le istruzioni dei programmi in esecuzione [1][2].

I dispositivi di Input e Output (periferiche) consentono l'interazione tra il computer e l'utente sotto il controllo e coordinamento del processore, permettendo rispettivamente l'immissione di dati  all'interno del computer (Input) e la ricezione dei risultati all'esterno (Output) [1][2].

Bibliografia:

1. L'architettura di von Neumann: https://www.seneta.it/2016/11/tic-il-modello-di-von-neumann/
2. L'architettura di von Neumann, Fig.1:  https://vitolavecchia.altervista.org/caratteristiche-e-architettura-del-modello-di-von-neumann-in-informatica/