Il modello di von Neumann

Pubblicato il da Mari

Un sistema è formato da molte componenti connesse tra loro. I sistemi per l’elaborazione delle informazioni sono molto complessi a causa del grande numero di parti interagenti di cui sono costituiti.

John von Neumann fu il primo a definire in linea generale lo schema architetturale di un sistema di elaborazione classico.

Questo si distingue in due sottoinsiemi che hanno la stessa importanza, tant’è che l’uno senza l’altro non avrebbe senso di esistere: una parte detiene i dati, cioè gli oggetti sui quali l’elaboratore va a effettuare le sue operazioni, e una parte che realmente compie queste operazioni.

Il modello di von Neumann prevede un sottosistema chiamato processore, che elabora i dati, e un altro chiamato memoria, dove sono immagazzinati i dati, le procedure e le istruzioni su cui lavorare. Il processore utilizza il linguaggio macchina, un linguaggio molto rudimentale e incomprensibile all’uomo.

Ogni processore contiene un numero limitato di istruzioni elementari dette microistruzioni, che costituiscono il microcodice o firmware specifico della macchina. Le istruzioni più complesse sono ottenute dall’unione di più microistruzioni. Oltre al processore all’interno nel computer può essere presente un coprocessore matematico, che è un processore ausiliario, che svolge le operazioni di tipo matematico. In realtà poiché questo coprocessore è molto utile nell’esecuzione di qualsiasi programma viene ormai installato in modo automatico su tutti i pc, dato che migliora notevolmente le prestazioni del processore principale.

La memoria centrale contiene non solo le informazioni da elaborare, ma anche le istruzioni del programma in esecuzione in quel momento. La memoria centrale del modello di von Neumann e fatta sia di memorie di lettura e scrittura, anche dette RAM, sia di memorie di sola lettura dette ROM. Le memorie RAM hanno la velocità come grande pregio, ma hanno il difetto di essere volatili, cioè “ dimenticano” una volta che togliamo l’alimentazione, cioè quando spegniamo il computer. Le ROM, invece, non sono volatili, altrimenti non avrebbe senso parlare di memoria di sola lettura.

Il bus è un canale che permette a periferiche e componenti del sistema, ad esso collegate, di comunicare tra di loro.

von neumann
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