Abbellito hardware e risistemato qualche discorso

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@ -40,7 +40,7 @@ La miniaturizzazione sempre maggiore ha dato vita a prodotti destinati ad un uso
\caption{Struttura base di un computer.}
% Credits:
% CC 0 - https://pixabay.com/en/ram-chip-computer-hardware-152655/
%
%
\end{figure}
Prima di addentrarsi all'interno del computer commentando i vari pezzi che lo compongono con tutte le diverse sfumature, se ne presenta uno schema a blocchi il più generale (e semplificato) possibile, che vale per computer fissi, portatili, fino ai cellulari.
@ -55,8 +55,7 @@ Ci vengono in aiuto le memorie secondarie (l'hard disk, la penna USB, ...), su c
Infine, possiamo interagire con il computer mediante \textbf{periferiche}, oggetti che traducono dei movimenti fisici, come la pressione di un tasto o il movimento della mano, in impulsi elettrici comprensibili al processore ed ai vari circuiti di contorno (come fanno la tastiera ed il touch screen), oppure l'esatto opposto (come fa lo schermo).
Per fare un esempio considera un programma di videoscrittura su cui stai scrivendo una lettera. Ogni volta che premi un tasto della tastiera il processore lo \textit{annota} nella memoria RAM e lo visualizza sullo schermo e, di tanto in tanto, cliccando sul pulsante ``salva" ordinerai alla CPU di memorizzare stabilmente il tuo lavoro sulla memoria secondaria.
Per fare un esempio consideriamo un programma di videoscrittura su cui stiamo scrivendo una lettera. Ogni volta che premiamo un tasto della tastiera il processore lo \textit{annota} nella memoria RAM e lo visualizza sullo schermo e, di tanto in tanto, cliccando sul pulsante ``salva" ordiniamo alla CPU di memorizzare stabilmente il lavoro sulla memoria secondaria.
\section{Componenti del PC}
\begin{figure}[hbt!]
@ -86,7 +85,7 @@ Spesso è anche presente un piccolo altoparlante utilizzato per segnalazioni acu
La parte posteriore espone direttamente i connettori presenti sulla scheda madre o su eventuali schede di espansione.
Per aprire un case solitamente basta svitare quattro o più viti presenti sul retro.
L'unico strumento che serve e' un normale cacciavite a croce di dimensione media.
L'unico strumento che serve è un normale cacciavite a croce di dimensione media.
Alcuni modelli sono provvisti di maniglie o altri sistemi di bloccaggio che non richiedono viti, rendendone più agevole l'apertura.
%La scelta di un cabinet di tipo desktop o di tipo tower dipende dallo spazio che si ha a
@ -118,7 +117,7 @@ A rigori, non sarebbe possibile mettere in funzione un alimentatore ATX senza un
\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=0.5\linewidth]{img/raster/HW-schedamadre}
\caption{}
\caption{Una scheda madre}
\label{fig:hw-schedamadre}
\end{figure}
@ -128,18 +127,15 @@ Si tratta di una scheda elettronica realizzata con un circuito stampato, spesso
Questa configurazione permette di modificare le varie parti hardware del sistema in maniera molto semplice.
%Spesso le schede madri integrano anche alcune espansioni come la scheda audio, la scheda di rete e la scheda video ed avere la possibilità di ospitare più processori.
Le schede madri variano da costruttore a costruttore e ognuna possiede delle caratteristiche particolari: per esempio, ogni scheda madre è adatta ad una famiglia di CPU, ed è fornita di una mascherina personalizzata da montare sul lato posteriore del cabinet.
Ogni scheda madre è adatta ad uno solo tipo di CPU oppure meglio ad ogni famiglia di CPU.
Ogni scheda madre è fornita di una mascherina personalizzata da montare sul lato posteriore del cabinet.
Le schede madri, variano da costruttore a costruttore ed ognuna ha delle caratteristiche particolari.
In particolare, i componenti essenziali da tenere in evidenza in una scheda madre sono:
I componenti essenziali da tenere in evidenza in una scheda madre sono:
\paragraph{L'alloggiamento della CPU}
Chiamato socket, è un particolare connettore che permette di fissare saldamente la CPU alla scheda madre (mediante una slitta o un gancio a pressione), oltre a garantire collegamento elettrico mettendo in comunicazione gli innumerevoli contatti presenti sul processore con il resto del computer.
Chiamato \emph{socket} (letteralmente ``presa"), è un particolare connettore che permette di fissare saldamente la CPU alla scheda madre (mediante una slitta o un gancio a pressione), oltre a garantire collegamento elettrico mettendo in comunicazione gli innumerevoli contatti presenti sul processore con il resto del computer.
% al solito, è possibile evitare di specificare tutta la storia dei contatti dei processori usando frasi più generiche e tante figure (magari commentate)
%la cosa che segue può essere accennata qui anche con un discorso più breve, ma val la pena ripeterla parlando di riparazioni
Negli ultimi anni non ci sono state grandi variazioni nella forma dei socket, ma non c'è garanzia che un processore nuovo di zecca, che si adatta perfettamente su una scheda madre più datata, sia riconosciuto correttamente: oltre ai vincoli ``di forma" esistono vincoli elettrici, per cui è sempre consigliato consultare il manuale della scheda madre e valutare quali CPU supporti.
Negli ultimi anni non ci sono state grandi variazioni nella forma dei socket, ma non c'è garanzia che un processore nuovo di zecca, che si adatta perfettamente su una scheda madre più datata, sia riconosciuto correttamente: oltre ai vincoli di forma esistono vincoli elettrici, per cui è sempre consigliato consultare il manuale della scheda madre e valutare quali CPU supporta.
% possiamo cambiargli il titolo. ``La memoria di avvio"?
\paragraph{La ROM}
@ -157,15 +153,15 @@ Non di rado sono nascosti da radiatori metallici che permettono di mantenerne st
È sempre presente un connettore a 20 oppure 24 contatti che va all'alimentatore, insieme a diversi altri per le ventole di raffreddamento.
%Moderne schede madri che richiedono più corrente hanno altri connettori.
\paragraph{Slot per le memorie RAM}
\paragraph{L'alloggiamento delle memorie RAM}
Su una scheda madre si trovano, di norma, dai due ai quattro slot per la RAM, fino ad arrivare a 16 per i server.
Come per la CPU, una scheda madre viene progettata per supportare determinate \textit{versioni} di RAM contraddistinte da una diversa forma\footnote{O, per essere più precisi, da una diversa posizione della \textit{tacca} che separa di pad di connessione.}.\\
Spesso alcuni slot sono colorati a coppie, in tal caso significa che la scheda madre supporta il ``dual-channel", funzione che permette di massimizzare la velocità della memoria quando si montano RAM identiche negli spazi contraddistinti dallo stesso colore.
Come per la CPU, una scheda madre viene progettata per supportare determinate \textit{versioni} di RAM contraddistinte da una diversa forma\footnote{per essere più precisi, da una diversa posizione della \textit{tacca} sullo slot}.\\
Spesso alcuni slot sono colorati a coppie: in tal caso, o la scheda madre supporta il ``dual-channel", funzione che permette di massimizzare la velocità della memoria quando si montano, in parallelo, RAM identiche negli spazi contraddistinti dallo stesso colore, oppure supporta due tipi di RAM differenti, ed è possibile usare solo quelli di un colore o dell'altro, a seconda del tipo che si preferisce.
\paragraph{Gli slot di espansione}
Sugli slot di espansione è possibile collegare schede per l'interfaccia di rete, schede audio e altro ancora.
Il \textbf{PCI} (\textit{Peripheral Component Interconnect}) è stato lo standard fino a qualche anno fa, attualmente sostituito dal \textbf{PCI Express} anche se è possibile trovarlo ancora su qualche scheda madre.
Sugli slot di espansione è possibile collegare schede per l'interfaccia di rete, schede audio e, in generale, qualunque altra espansione per svolgere i compiti più disparati.
Il \textbf{PCI} (\textit{Peripheral Component Interconnect}) è stato lo standard fino a qualche anno fa, attualmente sostituito dal \textbf{PCI Express} (PCIe), anche se è possibile trovarlo ancora su qualche scheda madre.
Gli slot PCIe possono presentarsi in varie dimensioni, a seconda del tipo di scheda che possono ospitare.
Del tutto obsoleto è invece lo standard \textbf{ISA}, soppiantato nel 1992 dal PCI.
\paragraph{Il connettore per scheda grafica}
@ -188,7 +184,7 @@ Ogni scheda madre presenta infine dei connettori rivolti verso l'esterno del cas
%subfigure?
\centering
\includegraphics[width=.8\linewidth]{img/raster/HW-connettori-recenti}
\includegraphics[width=.8\linewidth]{img/raster/HW-connettori-passati}
\caption{Alcuni connettori posteriori, nel caso di una scheda madre più recente (\textit{in alto)} e più datata (\textit{in basso)}.}
\label{fig:HW-connettori}
@ -204,8 +200,8 @@ Facendo riferimento alla figura \ref{fig:HW-connettori}:
\item \textbf{HDMI:} interfaccia più recente per lo schermo;
\item \textbf{Ethernet:} porta per la connessione via cavo ad internet. Solitamente ha due spie, una si accende se il cavo è collegato ad un dispositivo di rete, l'altra lampeggia quando c'è una comunicazione in corso;
\item \textbf{Porte audio:} qui è possibile collegare cuffie, altoparlanti, microfoni e molto altro;
\item \textbf{Porta seriale:}
\item \textbf{Porta parallela:}
\item \textbf{Porta seriale:} praticamente non più utilizzata, serviva per collegare dispositivi lenti, come i primi modem e le prime stampanti;
\item \textbf{Porta parallela:} anch'essa ormai in disuso, serviva per collegare stampanti e scanner;
\end{enumerate}
@ -222,9 +218,12 @@ Detto anche CPU (Central Processing Unit), può essere definito il cervello del
Si occupa, infatti, di elaborare ed eseguire i comandi da noi impartiti.
Fisicamente è un oggetto pressoché piatto di forma quadrata, al suo interno contiene il circuito elettronico capace di eseguire operazioni logiche e matematiche in brevissimo tempo.
Ogni CPU è caratterizzata, appunto, da una sua velocità di elaborazione espressa in GHz (\textit{Giga Hertz}), tale valore indica quante operazioni consecutive possono essere svolte ogni secondo: i moderni processori arrivano a 3 miliardi!
Ogni CPU è caratterizzata, da una sua velocità di elaborazione espressa in GHz (\textit{Giga Hertz}) e dal numero di \textit{core} da cui è costituita.
A maggiori GHz corripondono più operazioni consecutive che possono essere svolte ogni secondo: i moderni processori arrivano a oltre 3 miliardi!
A maggiori core corrispondono più ``unità di elaborazione" che possono lavorare in parallelo: i moderni processori arrivano a oltre 16 core!
Intuitivamente, e con molta approssimazione, un processore con un solo core che esegue a 2GHz avrà prestazioni analoghe ad uno che, pur eseguendo a 1GHz, ha due core.
La CPU produce anche molto calore e necessita quindi di un sistema di raffreddamento, costituito solitamente da un dissipatore (un radiatore metallico) ed una ventola.
La CPU produce molto calore e necessita quindi di un sistema di raffreddamento, costituito solitamente da un dissipatore (un radiatore metallico) ed una ventola.
Se il calore non venisse adeguatamente smaltito il processore potrebbe danneggiarsi gravemente.
\subsection{La Memoria RAM}
@ -271,7 +270,7 @@ Gli Hard Disk ad oggi sono prodotti in due tecnologie profondamente diverse:
Sono oggetti particolarmente sensibili agli urti perché le testine si muovono a distanza ravvicinata dai piatti, ma senza toccarli: se questo succedesse il disco sarebbe irrimediabilmente danneggiato.
\item \textbf{disco a stato solido (SSD):} non presenta alcuna parte meccanica in movimento, bensì sfrutta dei circuiti elettronici integrati per memorizzare le informazioni.
Al momento gli SSD hanno un costo più elevato dei comuni dischi meccanici, comunque abbordabile per capacità fino a 512 GB.
Conviene utilizzarli sui computer portatili (perché più soggetti ad urti e movimenti) oppure sui fissi quando si richiede maggiore velocità di lettura.
Conviene utilizzarli sui computer portatili (perché più soggetti ad urti e movimenti) oppure sui fissi quando si richiede maggiore velocità di lettura (fino a 5-10 volte superiori).
\end{itemize}
@ -304,14 +303,17 @@ Come per le schede audio, questi dispositivi sono quasi sempre integrati nella s
Attualmente queste schede utilizzano per i PC non recentissimi l'interfaccia PCI, mentre nei PC più recenti lo standard PCI Express.
Il parametro di qualità di una scheda di rete è la sua \textit{velocità di trasferimento}, ossia quanti megabit di informazioni riesce a scambiare ogni secondo con un'altro computer (Mbps). Le schede tradizionali lavorano fino a 100 Mbps (10/100), le schede recenti operano fino a 1 Gbps (schede gigabit o 10/100/1000).
Questi valori non sono da confondere con la velocità della propria connessione ad internet! La misura viene fatta scambiando dati fra due computer direttamente collegati fra loro (nella stessa rete locale).
Questi valori non sono da confondere con la velocità della propria connessione ad Internet: la misura infatti viene fatta scambiando dati fra due computer direttamente collegati fra loro.
Se si usa il computer solamente per la navigazione con una ADSL, senza NAS o PVR locale, perciò, non sussite nessuna ragione per utilizzare una scheda Gigabit (1000Mbps), in quanto una scheda Fast (100Mbps) è ampiamente sufficiente per le connessioni ADSL (20Mbps).
% 20 mbps se hai fortuna, ma parecchia
% Le periferiche
\section{Periferiche}
Seguendo una distinzione non molto rigorosa, ma efficace, si identificano come periferiche tutti i \textit{pezzi} del computer posti al di fuori del case. Questi oggetti consentono all'utente di \textit{comunicare} ed interfacciarsi con il personal computer, traducendo movimenti o stimoli fisici in segnali elettrici e viceversa.
\subsection{Il mouse}
Il mouse è una periferica in grado di inviare al PC un segnale elettrico per fare in modo che ad ogni suo movimento ne corrisponda uno analogo sullo schermo del monitor attraverso un puntatore.
Il mouse (dall'inglese \emph{topo}, in quanto la forma ricorda l'animaletto) è una periferica in grado di inviare al PC un segnale elettrico per fare in modo che ad ogni suo movimento ne corrisponda uno analogo sullo schermo del monitor attraverso un puntatore.
Il modello più comune è dotato di due pulsanti con una rotellina centrale che funge sia da terzo pulsante che da elemento di controllo della funzione ``scroll" (scorrimento).
Negli attuali modelli il movimento del mouse viene rilevato da un sistema ottico, precedentemente veniva usato un sistema meccanico con una pallina.
\\
@ -329,7 +331,7 @@ Nei display touch screen la tastiera è detta ``virtuale".
\subsection{Il monitor}
Chiamato anche display, è l'interfaccia utilizzata dal computer per visualizzare testi e grafica.
Può anche essere dotato di casse acustiche per la riproduzione dell'audio.
Può anche essere dotato di casse acustiche per la riproduzione dell'audio, ed è del tutto analogo ad un televisore.
I primi monitor utilizzati nei PC erano del tipo CRT (cathode ray tube) tubo a raggi catodici, molto ingombranti.
Attualmente la tecnologia più usata è quella LCD (liquid crystal display), volgarmente detti ``schermi piatti".
@ -340,13 +342,15 @@ Il \textbf{touchscreen} è un particolare tipo di display frutto dell'unione di
Le caratteristiche più importati del monitor sono:
\begin{itemize}
\item La dimensione riferita alla diagonale dello schermo e misurata in pollici (i portatili più comuni sono 15.6").
\item Il formato: rapporto tra larghezza e altezza. I più comuni sono 4:3 (quasi quadrato, molto in voga in passato), e 16:9 (lo standard).
\item La risoluzione, data dal numero di pixel\footnote{Un pixel è il \textit{puntino} più piccolo che il monitor può visualizzare.} visualizzabili.
\item Il formato: rapporto tra larghezza e altezza. I più comuni sono 16:9 (standard attuale), mentre in passato si usava il 4:3 (quasi quadrato, ancora molto diffuso nell'usato, ma difficilmente reperibile come nuovo).
\item La risoluzione, data dal numero di pixel\footnote{Un pixel è il \textit{puntino} più piccolo che il monitor può visualizzare.} visualizzabili.
Per esempio 640x480 sta ad indicare che il monitor può visualizzare 640 pixel per ogni riga e 480 per ogni colonna.
\item L'interfaccia di collegamento con la scheda video del PC. Si sono viste parlando di schede video.
\end{itemize}
\subsection{La stampante}
La stampante è una periferica in grado di trasferire i dati digitali dal computer sulla carta.
Le stampanti possono essere suddivise in base alle tecniche di stampa, e le più diffuse sono:
\begin{itemize}
\item a \textbf{getto d'inchiostro}, consiste nel proiettare minuscole goccioline di inchiostro sul supporto da stampare. %questo sistema introdotto a livello commerciale da HP nel 1984 è tuttora largamente utilizzato specialmente in ambiente domestico o per piccoli uffici.
@ -354,13 +358,13 @@ Le stampanti possono essere suddivise in base alle tecniche di stampa, e le più
Per ogni scatto un carrello si muove, avanti ed indietro, per tutta la larghezza del foglio.
Sul carrello sono fissate le \textit{testine} che vaporizzano l'inchiostro depositandolo sul foglio.
L'inchiostro viene prelevato da serbatoi chiamati \textit{cartucce}, da sostituire quando viene esaurito.
\item \textbf{laser}, invece di spruzzare inchiostro, queste stampanti depositano polvere (nera o colorata) detta \textit{toner} sulle zone di foglio da ``colorare", dopodiché lo fissano mediante riscaldamento.
Sono dette ``laser" perché le zone di foglio vengono selezionate utilizzando tale elemento.
Sono preferite nell'attività di trashware perché l'inchiostro liquido delle stampanti a getto quando si secca diventa inutilizzabile, mentre il toner è già secco.
\end{itemize}
Esistono anche altre tecnologie di stampanti, anche se poco utilizzate per applicazioni casalinghe. Per esempio in molti uffici sono ancora in voga le \textit{stampanti ad aghi}, che si prestano bene al riempimento di moduli prestampati. Essendo molto lente nella stampa, rumorose ed ingombranti sono da scartare per l'attività di trashware.
Esistono anche altre tecnologie di stampanti, anche se poco utilizzate per applicazioni casalinghe. Per esempio in molti uffici sono ancora in voga le \textit{stampanti ad aghi}, che si prestano bene al riempimento di moduli prestampati e alla stampa su carta ricalcante. Essendo molto lente nella stampa, rumorose ed ingombranti sono da scartare per l'attività di trashware.
La connessione al PC avviene tramite cavo USB, sebbene molti nuovi modelli supportino la connessione alla rete tramite cavo ethernet o il Wi-Fi (e vengono dette \textit{stampanti di rete}).
\\
@ -368,7 +372,7 @@ Sono da scartare (se non in rari casi eccezionali\footnote
{Nella nostra officina è presente una stampante con porta parallela, ma laser e capace di stampare documenti in fronte retro automaticamente, utilizzata poi per realizzare questo manuale.}% valutare se tenerlo
) stampanti che si collegano con porta parallela, perché da diversi anni non è più presente sulle schede madri.
Per la scelta della stampante oltre alla compatibilità con Linux, bisogna valutare anche le caratteristiche, le cui principali sono:
Per la scelta della stampante, oltre alla compatibilità con Linux, bisogna valutare anche le caratteristiche, le cui principali sono:
\begin{itemize}
\item \textbf{Formato carta accettato:} qualsiasi stampante supporta i classici fogli di dimensione A4 o inferiori. Macchine più grandi accettano anche A3, di dimensione doppia, utili per la stampa di manifesti.
\item \textbf{Possibilità di stampare in fronte-retro}: con qualsiasi stampante è possibile stampare manualmente su entrambi i lati di un foglio. Alcune possiedono invece meccanismi automatici;
@ -381,31 +385,36 @@ Per la scelta della stampante oltre alla compatibilità con Linux, bisogna valut
\subsection{Lo scanner}
Lo scanner è una periferica in grado di acquisire in modalità ottica una superficie (fogli stampati, pagine, fotografie, diapositive) e di ricostruirne la copia fotografica sotto forma di immagine digitale.
Tale immagine può poi essere modificata mediante appositi programmi di fotoritocco o, nel caso di una scansione di un testo, convertita in un documento di testo mediante riconoscimento ottico dei caratteri (OCR).
In altre parole, lo scanner è una periferica complementare alla stampante, che trasforma le immagini su carta in immagini sul computer.
Tale immagine può poi essere archiviata sul computer, inviata per posta elettronica, ma anche modificata mediante appositi programmi di fotoritocco o, nel caso di una scansione di un testo, convertita in un documento di testo mediante riconoscimento ottico dei caratteri (OCR).
L'interfaccia di collegamento al PC è analoga alle stampanti.
Nell'ambito domestico sono particolarmente diffuse le \textbf{stampanti multifunzione} chiamate anche \textit{all-in-one}, che integrano in un unico blocco stampante scanner.
Nell'ambito domestico sono particolarmente diffuse le \textbf{stampanti multifunzione} chiamate anche \textit{all-in-one}, che integrano in un unico blocco sia la stampante che lo scanner.
Oltre ad usare le due periferiche separatamente è possibile fare rapidamente fotocopie.
% e i fax ce li risparmiamo
\subsection{Casse e microfoni}
Le casse acustiche o diffusori acustici vengono utilizzati principalmente nei PC fissi (che di norma non ne sono provvisti) per ascoltare musica e suoni.
Nei PC portatili che dispongono di piccoli altoparlanti interni, vengono utilizzate quando la qualità del suono non è sufficiente oppure nel caso dove serva una potenza maggiore.
Il collegamento al PC avviene attraverso uno spinotto stereo (Jack) del diametro di 3.5 mm da collegare alla presa della cuffia nei PC portatili e nella presa ``verde" della scheda audio dei PC fissi.
I PC portatili generalmente dispongono di piccoli altoparlanti interni, ma possono comunque fare uso delle casse, che vengono utilizzate quando la qualità del suono non è sufficiente oppure nel caso in cui serva una potenza maggiore.
Il collegamento al PC avviene attraverso uno spinotto stereo (detto \emph{jack}) del diametro di 3.5~mm da collegare alla presa verde della scheda audio.
Devono poi essere alimentate tramite presa elettrica oppure porta USB.
\\
Allo stesso modo delle casse acustiche possono essere utilizzate delle cuffie o degli auricolari che si collegano al PC nella stessa maniera.
I microfoni sono utilizzati per la registrazione di suoni dall'esterno.
Si collegano al PC tramite un jack (analogo alle casse) alla presa microfonica di colore rosa. I microfoni più grandi fanno uso di jack di dimensioni maggiori (xxx mm) e richiedono un adattatore meccanico per la connessione alla scheda audio.
I portatili sono già provvisti di un microfono integrato.
Si collegano al PC tramite un jack (analogo alle casse) alla presa microfonica di colore rosa.
I portatili recenti sono già provvisti di un microfono integrato.
Casse, amplificatori e microfoni più grandi e professionali fanno uso di jack di dimensioni maggiori (6 mm) e richiedono un adattatore meccanico per la connessione alla scheda audio dei comuni computer.
\subsection{La webcam}
Una webcam è una piccola telecamera che non dispone di un proprio sistema di memorizzazione video, ma trasmette al PC immagini e video (spesso anche audio perché incorporano un microfono) in forma digitale, attraverso una porta USB.
Nei PC portatili attuali la webcam è già presente.
Il principale utilizzo delle Webcam consiste infatti nella possibilità di impiegarle per realizzare una video-chiamata attraverso il Web o altri sistemi basati su Internet come molte applicazioni di messaggistica istantanea.
Il principale utilizzo delle webcam consiste infatti nella possibilità di impiegarle per realizzare una video-chiamata su Internet.
\subsection{Le periferiche e Linux}
Valutare se inserire qui o nei capitoli successivi
Piccola parentesi sul fatto che molte periferiche (in particolare quelle connesse tramite USB) necessitano di driver compatibili con Linux.
Piccola parentesi sul fatto che molte periferiche (in particolare quelle connesse tramite USB) necessitano di driver compatibili con Linux.
Perchè quelle parallele e le PCI no?