ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI - MOD.1

L'insegnamento ricade tra le attività formative di base del corso di laurea in Informatica.
Il corso permette di acquisire i fondamenti teorici e le tecniche per la progettazione di un elaboratore nelle sue componenti principali: Processore - Input/Output - Memoria.
Permette altresì di approfondire la conoscenza sui livelli macchina/assembler di un calcolatore convenzionale.
Vengono inoltre fornite le conoscenze sulle misure e le tecniche usate per valutare le prestazioni di un calcolatore.
Il corso enfatizza infine l'interfaccia tra l'hardware e il software di un elaboratore.

Conoscenza e comprensione.

Lo studente avrà acquisito padronanza della terminologia tecnica specifica.
Sarà in grado di riconoscere e comprendere le basi teoriche per la progettazione delle componenti principali di un elaboratore.
Avrà conoscenze sulla rappresentazione dell'informazione e sulle misure di valutazione delle prestazioni.
Comprenderà la complessità delle moderne architetture degli elaboratori, e la loro influenza sulla progettazione e prestazione del software.
Inoltre, lo studente acquisirà conoscenza sul livello di programmazione macchina/assembly, e sulla traduzione di semplici programmi ad alto livello in linguaggio assembly.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione.

Lo studente sarà in grado di svolgere esercizi finalizzati ad applicare le conoscenze acquisite nei vari argomenti del corso; in particolare, sulla rappresentazione di valori numeric
e reali, sulla progettazione logica dei circuiti, sul parallelismo a livello di istruzioni, sulla realizzazione dei vari livelli delle gerarchie di memoria, sulla valutazione delle prestazioni
processori e dei sottosistemi di I/O, sulla traduzione in assembly di programmi imperativi ad alto livello.
Inoltre sarà in grado di fare scelte hardware/software applicando i principi della valutazione delle prestazioni.

Non sono richieste conoscenze preliminari specifiche.

- Organizzazione dei calcolatore e livelli di astrazione
- Rappresentazione dell'informazione, aritmetica dei calcolatori, algebra booleana
- Circuiti combinatori/sequenziali
- Istruzioni macchina: processore MIPS
- Principi di progetto della CPU
- Valutazione delle prestazioni

- David A. Patterson, John L. Hennessy. "Struttura e Progetto dei Calcolatori" Quinta edizione italiana condotta sulla sesta Edizione americana. Zanichelli, 2022.
- David A. Patterson, John L. Hennessy. "Computer Organization and Design. The hardware/software interface. ARM edition.". Morgan Kaufmann, 2017.
- David Money Harris Sarah L. Harris. "Sistemi digitali e architettura dei calcolatori. Progettare con tecnologia ARM", Trad. di O. Scarabottolo, rev. di N. Scarabottolo, Zanichelli, 2017
- Note del docente.

L'esame scritto è composto di due parti.
La prima riguarda un insieme di domande teoriche a risposta aperta, il cui scopo è testare la padronanza della studente rispetto ai vari argomenti del corso e alla terminologia tecnica specifica.
La seconda parte dell'esame mira a testare le competenze acquisite, attraverso la soluzione di esercizi sugli argomenti del corso.

scritto

Il corso si avvale di didattica classica di tipo frontale, con lezioni teoriche ed esercitazioni.