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Organizzazione dei Sistemi di Elaborazione

Un sistema è un insieme di componenti (molto complessi) connessi tra loro. È la prima

volta in cui vengono ad interagire con le parti fisiche (hardware) parti concettuali (soft-
ware) progettati dall’uomo.
Grazie all’utilizzo di un software di sistema, il Sistema Operativo, non è più la macchina
reale ad interagire, ma è una macchina “Virtuale” che interagisce ad un livello più consono
all’operatore.
I sistemi di elaborazione sono quindi dei sistemi gerarchici interagenti fra loro, in grado di
garantire efficienza, efficacia e flessibilità. Ogni livello è in relazione con il livello sotto-
stante e con quello sovrastante. A quello superiore fornisce servizi, mentre sfrutta quello

inferiore. Ogni livello funziona grazie al lavoro di quello sottostante. Il livello macchina è
quello che rende possibile il funzionamento di tutti quelli sovrastanti.
Quanto più è basso il livello, tanto più difficile è la rappresentazione del problema, ma in
compenso aumental’efficienza.
Le connessioni che realizzano tale gerarchia sono i processi di traduzione ed interpreta-
zione.
La traduzione si ha quando ad ogni componente a livello N viene sostituito un insieme di

componenti a livello N-1.
L’interpretazione si ha quando sono contemporaneamente presenti i componenti a livello
N che gli insiemi a livello N-1, corrispondenti.
Con la traduzione al livello N un sistema è rappresentato ma non eseguito, cosa che avviene
a livello N-1 o sottostante. Nell’interpretazione, invece, il sistema viene anche eseguito.
Essendo i livelli più bassi molto più efficienti si è soliti usare i processi di interpretazione,
mentre per quelli più alti, che sono più efficaci, si usa la traduzione.
Il livello più alto del sistema è quello che appare all’utilizzatore, mentre il più basso è il

livello più basso accessibile dall’utente e rappresenta l’architettura del calcolatore.
Questo livello caratterizza le potenzialità del calcolatore.
Il processore è un interprete di un set di istruzioni che gli permettono di eseguire pro-
grammi anche “complessi”. Adempie al suo lavoro attraverso la ripetizione di tre fasi: fase
fetch, fase execute e la terza, invece, si occupa di determinare la prossima istruzione da
eseguire.
Nella fase fetch estrae e codifica un’istruzione, mentre nella execute la esegue.

Mentre la fase di fetch è sempre la stessa per tutte le istruzioni, la fase di execute è diversa
per ogni tipo di istruzione.
Il processore elabora i suoi dati in particolari registri, attraverso una serie di stati, necessari
ad eseguire correttamente le varie istruzioni.
La connessione tra processore e memoria costituisce il cosidetto collo di bottiglia dei cal-
colatori di Von Neumann. Il fatto che il processore è costretto ad estrarre i dati dal Bus e
ad elaborarli, uno alla volta, rappresenta un limite architetturale, al quale si sovrappone
anche la diversa velocità tra processore e memoria.

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