ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI E LABORATORIO M - Z
Anno accademico 2019/2020 - 1° anno - Curriculum Elaborazione Dati e Applicazioni e Curriculum Sistemi e Applicazioni- ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI: Nino Cauli
- LABORATORIO: Nino Cauli
SSD: INF/01 - Informatica
Organizzazione didattica: 225 ore d'impegno totale, 153 di studio individuale, 36 di lezione frontale, 24 di esercitazione, 12 di laboratorio
Semestre: 2°
Obiettivi formativi
- ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI
-
Conoscenza e capacità di comprensione: acquisire conoscenza e capacità di comprensione dei concetti fondamentali di architettura dei sistemi di calcolo e dei principi metodologici che ne ispirano lo sviluppo, nella prospettiva storica della loro evoluzione;
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: acquisire capacità di risolvere problemi di progetto di sistemi di calcolo, cimentandosi con esercizi proposti a tal fine, e di adoperare, progettare e realizzare strumenti software, quali simulatori ed interpreti, per macchine astratte relative ai livelli più bassi della organizzazione dei sistemi di calcolo.
Autonomia di giudizio: essere in grado di confrontare e valutare la qualità di soluzioni a problemi di progetto di sistemi di calcolo.
Abilità comunicative: acquisire abilità comunicativa e proprietà di linguaggio utili alla comunicazione di problematiche inerenti il funzionamento, la progettazione, la realizzazione e la valutazione di sistemi di calcolo, anche con interlocutori non esperti.
Capacità di apprendimento: sviluppare capacita di adattamento delle proprie conoscenze alla rapida evoluzione della disciplina e di aggiomamento mediante la consultazione di fonti specialistiche del settore.
-
- LABORATORIO
Conoscenza e capacità di comprensione: acquisire conoscenza e capacità di comprensione dei concetti fondamentali di architettura dei sistemi di calcolo e dei principi metodologici che ne ispirano lo sviluppo, nella prospettiva storica della loro evoluzione;
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: acquisire capacità di risolvere problemi di progetto di sistemi di calcolo, cimentandosi con esercizi proposti a tal fine, e di adoperare, progettare e realizzare strumenti software, quali simulatori ed interpreti, per macchine astratte relative ai livelli più bassi della organizzazione dei sistemi di calcolo.
Autonomia di giudizio: essere in grado di confrontare e valutare la qualità di soluzioni a problemi di progetto di sistemi di calcolo.
Abilità comunicative: acquisire abilità comunicativa e proprietà di linguaggio utili alla comunicazione di problematiche inerenti il funzionamento, la progettazione, la realizzazione e la valutazione di sistemi di calcolo, anche con interlocutori non esperti.
Capacità di apprendimento: sviluppare capacita di adattamento delle proprie conoscenze alla rapida evoluzione della disciplina e di aggiomamento mediante la consultazione di fonti specialistiche del settore.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
- ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI
-
Lezioni frontali
-
Esercitazioni in aula
-
- LABORATORIO
- Lezioni frontali
- Esercitazioni in aula
Prerequisiti richiesti
- ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI
Nessun prerequisito è richiesto.
- LABORATORIO
Nessun prerequisito è richiesto.
Frequenza lezioni
- ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI
Per una piena comprensione degli argomenti del corso e delle tecniche presentate, la frequenza delle lezioni e delle esercitazioni è fortemente consigliata.
- LABORATORIO
Per una piena comprensione degli argomenti del corso e delle tecniche presentate, la frequenza delle lezioni e delle esercitazioni è fortemente consigliata.
Contenuti del corso
- ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI
- Finalità e organizzazione dello studio. Macchine da calcolo: cenni storici.
- Macchine da calcolo: unità funzionali, architetture.
- Strutture algebriche, algebre di Boole.
- Realizzazione di porte logiche, circuiti sequenziali, flip-flop.
- Architetture RISC e CISC, modi d'indirizzamento, esempi di ISA reali.
- Tipi e formati di istruzioni, esempi di linguaggi assemblativi reali.
- Operazioni di I/O, controllo e servizio delle interruzioni.
- Software di supporto, linguaggi assemblativi e C, sistema operativo.
- Struttura di base del processore, microarchitetture RISC e CISC.
- Processori ad alte prestazioni, tecniche predittive, processori superscalari.
- Dispositivi di memoria principale, DMA, gerarchia delle memorie.
- Circuiti efficienti per l'aritmetica binaria.
- LABORATORIO
- Rappresentazione binaria dei numeri e dell'informazione.
- Logica della commutazione, porte logiche
- Analisi e sintesi di funzioni logiche.
- Registri, componenti di chip di memoria e del processore, ALU.
- Linguaggio assemblativo, direttive di assemblatore, pile e sottoprogrammi.
- Modi di indirizzamento complessi, esempi di programmi assemblativi.
- Gestione di interruzioni ed eccezioni in architetture reali.
- Esempi di programmi con integrazione di linguaggi C e assemblativi.
- Progetto di microarchitetture, microprogrammazione, pipelining.
- Bus e circuiti d'interfaccia, standard d'interconnessione (cenni).
- Memorie cache, miglioramento delle prestazioni, memoria secondaria.
- Moltiplicazione veloce, aritmetica binaria in virgola mobile (IEEE 754).
Testi di riferimento
- ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI
- C. Hamacher, Z. Vranesic, S. Zaky & N. Manjikian : Introduzione all'architettura dei calcolatori. Terza edizione, McGraw-Hill Education (Italy), 2013
- Note integrative fornite dal docente durante lo sviluppo delle lezioni.
- LABORATORIO
- C. Hamacher, Z. Vranesic, S. Zaky & N. Manjikian : Introduzione all'architettura dei calcolatori. Terza edizione, McGraw-Hill Education (Italy), 2013
- Note integrative fornite dal docente durante lo sviluppo delle lezioni.
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
- ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI
- prova scritta
- colloquio orale di convalida
- presentazione e discussione di un progetto (opzionale)
- LABORATORIO
-
- prova scritta
- colloquio orale di convalida
- presentazione e discussione di un progetto (opzionale)
-
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
- ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI
Disponibili su studium
- LABORATORIO
Su Studium