Come funzionano i computer?

Introduzione

I computer sono diventati parte integrante della società. Dal lavoro all'uso personale, i computer sono coinvolti in molte attività della vita quotidiana. I Personal Computer sono stati sviluppati negli anni '70 da un uomo chiamato Ed Roberts. Questa idea è stata poi sviluppata fino a diventare il moderno sistema di IBM. Prima di allora, un computer occupava un'intera stanza. Steve Jobs e il suo collega, Steve Wozniak, hanno sviluppato un proprio set di personal computer e hanno creato la società Apple. I loro Mac non sono considerati PC, ma sistemi a parte e diversi.

Componenti

Non molte persone hanno mai aperto un computer per vedere tutte le parti al suo interno. Alcuni delle principali componenti come l'hard disk (disco rigido) e la RAM, sono familiari alla maggior parte delle persone che usano un computer. Ecco un elenco delle componenti principali e ciò per cui sono usate:

Central Processing Unit (CPU). La CPU è nota come il cervello del computer. In realtà, è il chip del microprocessore che sovrintende tutte le operazioni di un computer. Utilizzando il linguaggio assembly, la CPU si comporta come un calcolatore.

Memoria. Questo è il mezzo che usa il computer per connettersi alla CPU al fine di memorizzare i dati. Alcuni tipi di memoria sono: Random Access Memory (RAM), Read-Only Memory (ROM).

Motherboard (scheda madre). Tutte le parti interne del computer sono collegate alla scheda madre. Si tratta essenzialmente di una scheda che comunica (e quindi mette in contatto) con tutte le componenti.

Alimentatore. Questo è il trasformatore che fornisce energia elettrica al computer.

Disco rigido. Questo è il contenitore che viene utilizzato per immagazzinare i dati come ad esempio programmi e documenti salvati. L'Hard disk contiene molte parti mobili che lavorano sinergicamente per il salvataggio ed il recupero dei file.

Sistema Operativo. Un sistema operativo, come Windows, lavora come interfaccia per il computer.

Integrated Drive Electronics (IDE) Controller. Questa unità di controllo è responsabile del disco rigido, dell'unità floppy e del lettore CD-ROM.

Scheda audio. Questa è la scheda che controlla sia la registrazione che la riproduzione di file audio.

Scheda grafica. Questo dispositivo controlla la grafica traducendo in un formato che è compatibile con un monitor di computer le informazioni provenienti dalla scheda madre.

Porte. Ogni periferica, come una stampante o una tastiera, si collega al computer tramite una porta. Le porte, quindi, consentono ai dispositivi esterni di comunicare con il computer.

Periferiche. Il monitor, tastiera, mouse o qualsiasi tipo di "accessorio" rimovibile viene chiamato periferica. Questi aiutano l'utente ad interagire con il computer.
Universal Service Bus (USB). Si tratta di un tipo di porta molto potente e versatile.

Networking devices (dispositivi di rete). Modem dialup, schede LAN e modem DSL sono dispositivi di rete che collegano due o più computer tra loro. Questi dispositivi sono necessari per l'utilizzo di Internet (che è una ENORME rete di computer collegati).

Come funziona

L'utente preme il pulsante di accensione, ed energia elettrica viene fornita al sistema. Il computer effettua alcuni auto-test per assicurarsi che sia sicuro e che il sistema operativo sia funzionante. Una volta che il BIOS da l'OK, il sistema operativo è caricato attraverso una serie di processi chiamati bootstrap. Poi inizia il caricamento degli elementi necessari che rientrano in sei diverse categorie: processore, memoria, dispositivi esterni, disco rigico, l'interfaccia delle applicazioni e l'interfaccia dell'utente.

Una parte del processore si occupa di controllare la CPU e le richieste che sono inviate ad essa. Alcuni pacchetti di dati possono essere molto grandi, quindi il sistema operativo li separa in unità più gestibili prima di inviarli al processore. Per memoria si intende il flusso di dati da e per la RAM. Inoltre, viene determinata la quantità di memoria virtuale necessaria. Gli elementi da caricare per i dispositivi esterni sono i driver. Viene aperta la comunicazione con il disco rigido per determinare lo spazio disponibile per i nuovi dati.

Il sistema operativo funziona come un'interfaccia delle applicazioni, fungendo da tramite tra i software(programmi) e l'hardware(computer). L'interfaccia dell'utente ha un compito simile, ma è la comunicazione tra l'utente e il computer. Eseguiti questi elementi correttamente, il sistema operativo continua a mantenere il computer acceso e funzionante.