ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI

Informatica ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI

0512100002
DIPARTIMENTO DI INFORMATICA
CORSO DI LAUREA
INFORMATICA
2015/2016



OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 1
ANNO ORDINAMENTO 2015
PRIMO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
864LEZIONE
216ESERCITAZIONE


Obiettivi
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
NELL’AMBITO DELL’INQUADRAMENTO METODOLOGICO CHE VEDE UN COMPUTER COME STRATIFICAZIONE DI MACCHINE VIRTUALI, LO STUDENTE APPROFONDIRA’ LA CONOSCENZA DEI PRINCIPI E DELLE CARATTERISTICHE DI BASE DEL PRIMO LIVELLO DELLA GERARCHIA, ILLUSTRATO ATTRAVERSO LO STUDIO DEL LINGUAGGIO ASSEMBLER DI BASE DI UNA ARCHITETTURA RISC E DEI CORRISPONDENTI FORMATI DEL LINGUAGGIO MACCHINA.

NEL QUADRO DI RIFERIMENTO DEL MODELLO DI VON NEUMANN, LO STUDENTE ACQUISIRA’ LA CONOSCENZA DELLA METODOLOGIA IMPLEMENTATIVA DELL’INSIEME DI ISTRUZIONI ASSEMBLER DI BASE, AFFRONTANDO LO STUDIO DELLA STRUTTURA HARDWARE DELLA UNITA’ CENTRALE DI ELABORAZIONE, DELLA UNITA’ DI CONTROLLO E DEI DISPOSITIVI DI MEMORIA INDIRIZZABILE.

ATTRAVERSO LO STUDIO DELLA UNITA’ ARITMETICO-LOGICA LO STUDENTE APPRENDERA’ I CONCETTI DI BASE PER LA IMPLEMENTAZIONE DELLE FUNZIONI BOOLEANE MEDIANTE RETI COMBINATORIE.

LO STUDENTE ACQUISIRA’ IL CONCETTO DI AUTOMA A STATI FINITI COME MODELLO TEORICO PER LA DESCRIZIONE DEL FUNZIONAMENTO DELLA UNITA’ DI CONTROLLO ED I CONCETTI DI BASE PER LA RELATIVA IMPLEMENTAZIONE HARDWARE MEDIANTE UNA RETE SEQUENZIALE. LO STUDIO DELLA IMPLEMENTAZIONE SARA’ COMPLETATO CON L’APPRENDIMENTO DELLE NOZIONI DI BASE PER LA MISURA E PER IL MIGLIORAMENTO DELLE PRESTAZIONI HARDWARE.

INOLTRE, LO STUDENTE ACQUISIRA’ UNA CHIARA VISIONE DELLE CONNESSIONI DELLE CONOSCENZE ACQUISITE IN QUESTO CORSO CON GLI ARGOMENTI APPROFONDITI IN ALTRI CORSI, COMPRENDENDO I COLLEGAMENTI CHE SUSSISTONO TRA LA ESECUZIONE DEL PROGRAMMA IN LINGUAGGIO MACCHINA A CARICO DELL’HARDWARE, DA UN LATO, CON LA CODIFICA DEL PROGRAMMA IN UN LINGUAGGIO AD ALTO LIVELLO A CARICO DEL PROGRAMMATORE E CON LA COMPILAZIONE E LA GESTIONE DEL PROCESSO DI ESECUZIONE A CARICO DEL SISTEMA OPERATIVO, DALL’ALTRO.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
LO STUDENTE ACQUISIRA’ LE SEGUENTI CAPACITA’ APPLICATIVE:

- ESECUZIONE E COMPRENSIONE DEL PROCESSO DI TRADUZIONE NELL’ASSEMBLER DI UNA ARCHITETTURA RISC DEI COSTRUTTI DI BASE DEL LINGUAGGIO C, SCELTO COME ESEMPLIFICATIVO DEI LINGUAGGI PROCEDURALI DI LIVELLO UTENTE;

- ANALISI DI UNA RETE COMBINATORIA E DERMINAZIONE DELLA RELATIVA FUNZIONE BOOLEANA IMPLEMENTATA;

- ESECUZIONE DELLE CONVERSIONI IN NOTAZIONE DECIMALE DEI PRINCIPALI FORMATI DI RAPPRESENTAZIONE INTERNA DEI NUMERI INTERI E FRAZIONARI;

- ESECUZIONE DI SEMPLICI CALCOLI DI VALUTAZIONE DELLE PRESTAZIONI HARDWARE IN FUNZIONE SIA DEL CICLO CHE DELLA FREQUENZA DI CLOCK.

MEDIANTE LE CONOSCENZE ACQUISITE ATTRAVERSO LO STUDIO DI UNA ARCHITETTURA RISC SUI PRINCIPI DI BASE DELLA PROGETTAZIONE DI UN LINGUAGGIO ASSEMBLER E SULLE SCELTE ARCHITETTURALI DA AFFRONTARE NELLA RELATIVA IMPLEMENTAZIONE HARDWARE, LO STUDENTE SARA’ IN GRADO DI ORIENTARSI IN SUCCESSIVI PROCESSI DI APPRENDIMENTO DI ULTERIORI LINGUAGGI ASSEMBLER E DELLE RELATIVE ARCHITETTURE HARDWARE.

MAKING JUDGEMENTS
LO STUDENTE ACQUISIRA’ LA CAPACITA’ DI IDENTIFICARE GLI ELEMENTI CARATTERIZZANTI DI UNA ARCHITETTURA HARDWARE SU CUI BASARE LA PROPRIA VALUTAZIONE IN FUNZIONE DEL CONTESTO APPLICATIVO.

COMMUNICATION SKILLS

LO STUDENTE ACQUISIRA’ LA CAPACITA’ DI DESCRIVERE CON PROPRIETA’ DI LINGUAGGIO LE CARATTERISTICHE HARDWARE DI UN SISTEMA DI ELABORAZIONE E DI ESPORRE IL SIGNIFICATO DI SEMPLICI FRAMMENTI DI PROGRAMMA CODIFICATI MEDIANTE L’INSIEME DELLE ISTRUZIONI DI BASE DELL’ASSEMBLER DI UNA ARCHITETTURA RISC O DEL RELATIVO LINGUAGGIO MACCHINA.
Prerequisiti
LO STUDENTE NON DEVE AVERE PARTICOLARI CONOSCENZE INFORMATICHE. UNA BUONA CONOSCENZA DA UTENTE DI PERSONAL COMPUTER PUÒ AIUTARE NELL’INQUADRAMENTO DI ALCUNE PARTI DEL CORSO. UNA CONOSCENZA (ANCHE APPROSSIMATIVA) DI PROGRAMMAZIONE PUÒ AIUTARE NELLA PARTE RELATIVA ALLA PROGRAMMAZIONE ASSEMBLER.
Contenuti
1) ARCHITETTURA DEI CALCOLATORI (1 CREDITO) – COSA E? UN CALCOLATORE – TIPI DI CALCOLATORI – COMPONENTI DI UN CALCOLATORE - ESECUZIONE DI UN PROGRAMMA
2)RAPPRESENTAZIONE DELL'INFORMAZIONE: 1 CREDITO - RAPPRESENTAZIONE DEGLI INTERI PER ALGORITMI DI CONVERSIONE PER INTERI (DEC-BIN, BIN-DEC)) - RAPPRESENTAZIONE E ARITMETICA IN COMPLEMENTO A DUE - RAPPRESENTAZIONE IN VIRGOLA MOBILE - CODIFICA ASCII (PP. 120-122)
3)LOGICA DIGITALE: 1 CREDITO - ALGEBRA BOOLEANA - RETI COMBINATORIE E ALU - ELEMENTI DI MEMORIZZAZIONE: FLIP-FLOP
4)LINGUAGGIO ASSEMBLER DI UNA MACCHINA RISC: 2 CREDITI
5)IMPLEMENTAZIONE DELLA UNITÀ DI ELABORAZIONE A CICLO SINGOLO: 1 CREDITO
6)MISURA DELLE PRESTAZIONI, MIGLIORAMENTO DELLE PRESTAZIONI MEDIANTE PIPELINE: 2 CREDITI
7) GERARCHIE DI MEMORIA 1 CREDITO
8)REGISTER FILE E MODULI COMBINATORI: 1 CREDITO
Metodi Didattici
IL CORSO CONSTA DI LEZIONI FRONTALI PER 7 CFU E DI LEZIONI DI ESERCITAZIONE PER 2 CFU
Verifica dell'apprendimento
VENGONO EFFETTUATI TEST DI VERIFICA PERIODICI (TIPICAMENTE A CADENZA MENSILE) ED UN ESAME FINALE.
Testi
1.DAVID PATTERSON - JOHN HENNESSY, "STRUTTURA, ORGANIZZAZIONE E PROGETTO DEI CALCOLATORI.", III EDIZIONE ZANICHELLI
2.DAVID PATTERSON - JOHN HENNESSY, "STRUTTURA, ORGANIZZAZIONE E PROGETTO DEI CALCOLATORI.", II EDIZIONE ZANICHELLI
3.FRANCO PREPARATA, “"INTRODUZIONE ALLA ORGANIZZAZIONE E ALLA PROGETTAZIONE DI UN ELEBORATORE ELETTRONICO", FRANCO ANGELI
Altre Informazioni
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  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2016-09-30]