Quale parte del computer ha celle di memoria chiamate registri?
doc-3758
La CPU contiene una speciale serie di celle di memoria chiamate registri che possono essere lette e scritte molto più rapidamente dell' area di memoria principale. Ci sono tipicamente tra due e cento registri a seconda del tipo di CPU. I registri sono utilizzati per gli elementi di dati più frequentemente necessari per evitare di dover accedere alla memoria principale ogni volta che i dati sono necessari. Poiché i dati vengono costantemente lavorati, ridurre la necessità di accedere alla memoria principale (che è spesso lenta rispetto alle ALU e alle unità di controllo) aumenta notevolmente la velocità del computer.
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doc-3760
Nei computer più sofisticati ci possono essere una o più memorie di cache RAM, che sono più lente dei registri ma più veloci della memoria principale. Generalmente i computer con questo tipo di cache sono progettati per spostare automaticamente i dati frequentemente necessari nella cache, spesso senza bisogno di alcun intervento da parte del programmatore.
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doc-3743
Nella maggior parte dei computer, le istruzioni individuali vengono memorizzate come codice macchina e ad ogni istruzione viene assegnato un numero univoco (codice di funzionamento o opcode). Il comando per aggiungere due numeri insieme avrebbe un opcode; il comando per moltiplicarli avrebbe un opcode diverso, e così via. I computer più semplici sono in grado di eseguire una manciata di istruzioni diverse; i computer più complessi hanno diverse centinaia di opzioni tra cui scegliere, ognuna con un unico codice numerico. Poiché la memoria del computer è in grado di memorizzare i numeri, può anche memorizzare i codici di istruzione. Questo porta al fatto importante che interi programmi (che sono solo elenchi di queste istruzioni) possono essere rappresentati come elenchi di numeri e possono essere manipolati all' interno del computer allo stesso modo dei dati numerici. Il concetto fondamentale di memorizzare i programmi nella memoria del computer accanto ai dati su cui operano è il nocciolo dell' architettura von Neumann, o programma memorizzato[citazione necessaria]. In alcuni casi, un computer potrebbe memorizzare parte o tutto il suo programma in una memoria separata dai dati sui quali opera. Questo è chiamato l' architettura Harvard dopo il computer Harvard Mark I. I moderni computer von Neumann mostrano alcuni tratti dell' architettura Harvard nei loro progetti, come ad esempio nelle cache CPU.
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doc-3752
Poiché il contatore del programma è (concettualmente) solo un altro set di celle di memoria, può essere modificato dai calcoli effettuati nell' ALU. L' aggiunta di 100 al contatore del programma causerebbe la lettura dell' istruzione successiva da un punto più in basso del programma. Le istruzioni che modificano il contatore del programma sono spesso note come "salti" e permettono di creare loop (istruzioni che vengono ripetute dal computer) e spesso l' esecuzione di istruzioni condizionate (entrambi esempi di flusso di controllo).
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doc-3757
In quasi tutti i computer moderni, ogni cella di memoria è configurata per memorizzare i numeri binari in gruppi di otto bit (chiamati byte). Ogni byte è in grado di rappresentare 256 numeri diversi (28 = 256); da 0 a 255 oppure da -128 a +127. Per memorizzare numeri più grandi è possibile utilizzare diversi byte consecutivi (tipicamente due, quattro o otto). Quando sono necessari numeri negativi, di solito vengono memorizzati in due notazione del complemento. Altri accorgimenti sono possibili, ma di solito non si vedono al di fuori di applicazioni specializzate o contesti storici. Un computer può memorizzare qualsiasi tipo di informazione in memoria se può essere rappresentato numericamente. I computer moderni hanno miliardi o addirittura milioni di miliardi di byte di memoria.
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doc-8527
Durante la consulenza per la Scuola di Ingegneria Elettrica di Moore presso l' Università della Pennsylvania sul progetto EDVAC, von Neumann ha scritto una prima bozza incompleta di una relazione sull' EDVAC. Il documento, la cui distribuzione prematura ha vanificato le rivendicazioni di brevetto dei designer EDVAC J. Presper Eckert e John Mauchly, descriveva un' architettura computerizzata in cui i dati e il programma sono entrambi memorizzati nella memoria del computer nello stesso spazio di indirizzo. Questa architettura è ancora oggi la base della moderna progettazione computerizzata, a differenza dei primi computer che sono stati "programmati" utilizzando un dispositivo di memoria separata come un nastro di carta o plugboard. Anche se l' architettura del programma memorizzato in una singola memoria è comunemente chiamata architettura di von Neumann come risultato della carta di von Neumann, la descrizione dell' architettura si basava sul lavoro di J. Presper Eckert e John William Mauchly, inventori del computer ENIAC presso l' Università della Pennsylvania.
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doc-3759
La RAM può essere letta e scritta in qualsiasi momento dalla CPU lo comanda, ma la ROM è precaricata con dati e software che non cambiano mai, quindi la CPU può solo leggerla. La ROM viene solitamente utilizzata per memorizzare le istruzioni iniziali di avvio del computer. In generale, il contenuto della RAM viene cancellato quando si spegne il computer, ma la ROM conserva i dati a tempo indeterminato. In un PC, la ROM contiene un programma specializzato chiamato BIOS che organizza il caricamento del sistema operativo del computer dall' unità disco rigido alla RAM ogni volta che il computer viene acceso o resettato. Nei computer embedded, che spesso non dispongono di unità disco, tutto il software richiesto può essere memorizzato nella ROM. Il software memorizzato in ROM viene spesso chiamato firmware, perché è più simile all' hardware che al software. La memoria flash attenua la distinzione tra ROM e RAM, in quanto mantiene i suoi dati quando è spenta ma è anche riscrivibile. È in genere molto più lento rispetto alla ROM convenzionale e RAM, tuttavia, quindi il suo uso è limitato alle applicazioni dove l' alta velocità è inutile.
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doc-15634
La Cladistica è una tecnica mutuata dalla biologia, dove è stata originariamente chiamata sistematica filogenetica da Willi Hennig. In biologia, la tecnica viene utilizzata per determinare i rapporti evolutivi tra le diverse specie. Nella sua applicazione nella critica testuale, il testo di una serie di manoscritti diversi è inserito in un computer, che registra tutte le differenze tra di loro. I manoscritti vengono poi raggruppati in base alle loro caratteristiche comuni. La differenza tra la cladistica e le forme più tradizionali di analisi statistica sta nel fatto che, invece di suddividere i manoscritti in raggruppamenti grezzi in base alla loro somiglianza generale, la cladistica presuppone che essi facciano parte di un albero genealogico ramificato e utilizza tale presupposto per ricavare relazioni tra di essi. Questo lo rende più simile ad un approccio automatizzato alla stemmatica. Tuttavia, dove c' è una differenza, il computer non cerca di decidere quale lettura sia più vicina al testo originale, e quindi non indica quale ramo dell' albero è la "radice"-che la tradizione manoscritta è più vicina all' originale. A tal fine devono essere utilizzati altri tipi di prove.
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doc-3770
Vi è una ricerca attiva per far sì che i computer usufruiscano di molti nuovi e promettenti tipi di tecnologie, come i computer ottici, i computer del DNA, i computer neurali e quelli quantistici. La maggior parte dei computer sono universali, e sono in grado di calcolare qualsiasi funzione computabile, e sono limitati solo dalla loro capacità di memoria e velocità di funzionamento. Tuttavia, progetti diversi di computer possono dare prestazioni molto diverse per particolari problemi; ad esempio, i computer quantistici possono potenzialmente rompere alcuni algoritmi di cifratura moderni (mediante il fattore quantistico) molto rapidamente.
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doc-9418
La memoria minimale del Macintosh è diventato evidente, anche rispetto ad altri personal computer nel 1984, e non poteva essere espanso facilmente. Mancava anche di un disco rigido o dei mezzi per collegarlo facilmente. Molte piccole aziende nascono per risolvere il problema della memoria. I suggerimenti ruotavano intorno sia l' aggiornamento della memoria a 512 KB o rimuovere i 16 chip di memoria del computer e sostituirli con chip di capacità più grande, un' operazione noiosa e difficile. Nell' ottobre 1984 Apple introdusse il Macintosh 512K, con il quadruplo della memoria dell' originale, ad un prezzo di 3.195 dollari. Ha anche offerto un aggiornamento per i Mac 128k che ha comportato la sostituzione della scheda logica.
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doc-3751
Un componente chiave comune a tutte le CPU è il contatore del programma, una speciale cella di memoria (un registro) che tiene traccia di quale posizione in memoria deve essere letta l' istruzione successiva.
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