1. Rappresentazione binaria:
- Tutte le informazioni in un computer, inclusi programmi e dati, vengono archiviate ed elaborate in formato binario.
- Il linguaggio binario è composto da due cifre:0 e 1, che vengono utilizzate per rappresentare tutti i tipi di dati.
- Le cifre binarie, o bit, sono organizzate in gruppi di otto chiamati byte. Ogni byte può rappresentare 256 valori diversi.
2. Architettura della CPU:
- La CPU è il cervello del computer responsabile dell'esecuzione delle istruzioni e dell'elaborazione dei dati.
- La CPU contiene circuiti elettronici progettati per comprendere e interpretare il linguaggio binario. Questi circuiti sono costruiti per eseguire operazioni logiche basate sulle cifre binarie.
3. Set di istruzioni:
- La CPU segue un insieme di istruzioni noto come set di istruzioni.
- Ogni istruzione nel set di istruzioni è rappresentata da un codice binario specifico. Ad esempio, l'istruzione per sommare due numeri può essere rappresentata dal codice binario "01100000".
4. Ciclo di recupero-decodifica-esecuzione:
- La CPU esegue continuamente un ciclo noto come ciclo fetch-decode-execute. Questo ciclo prevede i seguenti passaggi:
- Fetch:la CPU recupera l'istruzione successiva dalla memoria.
- Decodifica:la CPU decodifica il codice binario dell'istruzione per determinare quale azione deve eseguire.
- Esegui:la CPU esegue l'azione specificata, come l'aggiunta di due numeri o lo spostamento di dati da una posizione a un'altra.
5. Accesso alla memoria:
- La CPU accede ai dati dalla memoria utilizzando indirizzi binari. Ogni posizione di memoria ha un indirizzo binario univoco.
- La CPU invia l'indirizzo binario dei dati desiderati all'unità di memoria, che recupera i dati e li rimanda alla CPU.
6. Operazioni logiche e aritmetiche:
- La CPU esegue varie operazioni logiche e aritmetiche utilizzando porte logiche binarie e circuiti aritmetici.
- Questi circuiti sono progettati per manipolare cifre binarie secondo le regole dell'algebra booleana e le operazioni matematiche di base.
7. Software e programmazione:
- Il software per computer, inclusi i sistemi operativi e i programmi applicativi, è scritto in linguaggi di programmazione di alto livello.
- Questi linguaggi di alto livello vengono poi tradotti in codice binario utilizzando compilatori o interpreti.
- Il codice binario può essere eseguito direttamente dalla CPU, consentendo al computer di eseguire i compiti previsti.
In sintesi, il computer comprende il linguaggio binario attraverso la progettazione dei suoi componenti hardware, in particolare la CPU e la memoria, che sono costruiti per interpretare ed elaborare cifre e istruzioni binarie. Il ciclo recupero-decodifica-esecuzione, l'accesso alla memoria e i circuiti logici contribuiscono tutti alla capacità del computer di comprendere il linguaggio binario e di eseguire i compiti specificati dai programmi software.
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