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ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI

Marcella ANSELMO ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI

0512100002
DIPARTIMENTO DI INFORMATICA
CORSO DI LAUREA
INFORMATICA
2016/2017



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


MARCELLA ANSELMO T Curriculum
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 CON QUESTO INSEGNAMENTO CON GLI ARGOMENTI APPROFONDITI IN ALTRI INSEGNAMENTI, 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

- 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.
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 INSEGNAMENTO. UNA CONOSCENZA (ANCHE APPROSSIMATIVA) DI PROGRAMMAZIONE PUÒ AIUTARE NELLA PARTE RELATIVA ALLA PROGRAMMAZIONE ASSEMBLER.
Contenuti
1) ARCHITETTURA DEI CALCOLATORI– COSA E? UN CALCOLATORE – TIPI DI CALCOLATORI – COMPONENTI DI UN CALCOLATORE - ESECUZIONE DI UN PROGRAMMA (1 CREDITO)
2) RAPPRESENTAZIONE DELL'INFORMAZIONE - 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) (1 CREDITO)
3) LOGICA DIGITALE - ALGEBRA BOOLEANA - RETI COMBINATORIE E ALU - ELEMENTI DI MEMORIZZAZIONE: FLIP-FLOP (1 CREDITO)
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
L’INSEGNAMENTO CONSTA DI LEZIONI FRONTALI PER 8 CFU E DI LEZIONI DI ESERCITAZIONE PER 2 CFU.
Verifica dell'apprendimento
UNA PROVA DI ESAME SCRITTA E UN COLLOQUIO ORALE CHE VERTONO SU TUTTO IL PROGRAMMA SVOLTO, ATTE A VERIFICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE E LA CAPACITÀ DI APPLICARLE. LA PROVA DI ESAME SCRITTA POTRÀ ESSERE SOSTITUITA DA DUE PROVE INTERCORSO ENTRAMBE SUPERATE SUFFICIENTEMENTE. POTRANNO ESSERE EFFETTUATI DEI BREVI TEST DI VERIFICA PERIODICI IN CUI LO STUDENTE DOVRÀ RISPONDERE A DOMANDE A RISPOSTA MULTIPLA SUGLI ARGOMENTI SVOLTI NELLE LEZIONI PRECEDENTI.
Testi
D. A. PATTERSON , J. L. HENNESSY, "STRUTTURA E PROGETTO DEI CALCOLATORI", IV ED., ZANICHELLI, 2014 ISBN: 9788808352026
F. PREPARATA, "INTRODUZIONE ALLA ORGANIZZAZIONE E ALLA PROGETTAZIONE DI UN ELEBORATORE ELETTRONICO", FRANCO ANGELI, 2012, ISBN: 9788820474157

Altre Informazioni
GLI STUDENTI SONO RESPONSABILI DI STUDIARE ED APPROFONDIRE GLI ARGOMENTI SPIEGATI IN CLASSE UTILIZZANDO IL MATERIALE DIDATTICO INDICATO DAL DOCENTE. LO SVOLGIMENTO DELLE ESERCITAZIONI E LA FREQUENZA DEL CORSO SONO FORTEMENTE CONSIGLIATE. GLI STUDENTI DEVONO ESSERE PREPARATI A TRASCORRERE UNA BUONA QUANTITÀ DI TEMPO NELLO STUDIO AL DI FUORI DELLE LEZIONI. UNA PREPARAZIONE SODDISFACENTE RICHIEDE IN MEDIA DUE ORE DI STUDIO PER CIASCUNA ORA TRASCORSA IN AULA. IL CORSO HA UN SITO WEB PUBBLICATO ALL'INTERNO DELLA PIATTAFORMA E-LEARNING DELLA FACOLTÀ DI SCIENZE MM.FF.NN. (HTTP://WWW.SCIENZEMFN.UNISA.IT/EL-PLATFORM/) SU CUI VENGONO PUBBLICATI ANNUNCI, INFORMAZIONI, MATERIALE DIDATTICO, SLIDE, CALENDARIO DELLE LEZIONI, ARGOMENTI DELLE LEZIONI. ULTERIORI INFORMAZIONI SONO REPERIBILI ALLA PAGINA HTTP://WWW.DI.UNISA.IT/PROFESSORI/ANSELMO/DIDATTICA.HTML
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