Calcolatori elettronici A - (5 cfu)

Finalità

Il corso fornisce i concetti di base delle architetture dei sistemi di elaborazione, analizzandone l'organizzazione interna e descrivendo i principi di funzionamento delle CPU, delle memorie, delle strutture di interconnessione e di ingresso/uscita. Il corso comprende le nozioni fondamentali della programmazione in linguaggio assembly. I concetti sono esposti in modo generale; quando necessario si fa diretto riferimento all’architettura dei processori INTEL.

Programma

• Approfondimenti sull’architettura dei calcolatori




• Introduzione alle architetture delle moderne CPU.


• Pipeline e architetture susperscalari.


• Unità di controllo, unità di controllo a microprogramma.


• Sottosistema di ingresso uscita:




• Gestione a controllo di programma


• Gestione sotto controllo di interrupt


• DMA




• Cenni ai processori RISC con esempi.




• Le Memorie:




• Generalità, memorie a semiconduttore (ROM e RAM)


• Memorie secondarie: tecnologie e prestazioni.


• Cenni alle gerarchie di memoria




• Principio di località e concetti generali


• Memoria virtuale (segmenti e pagine)


• Memoria cache (tecniche di accesso, politiche di sostituzione, …)






• Introduzione alle architetture parallele e distribuite.




• Classificazione e tassonomie


• Legge di Amdhal


• Architetture SIMD e MIMD


• Clusters




• Introduzione all’assembly dell’architettura x86




• Architettura logica delle CPU x86.


• Sintassi. Modi di indirizzamento. Operazioni e pseudo-operazioni.


• Funzioni DOS e BIOS .


• Esempi di programmi in assembly.




• Organizzazione dei moderni personal computer.




• Struttura e organizzazione dei PC compatibili.


• Schede madri, schede video e memorie.


• Introduzione ai bus interni ed esterni.

Attività d'esercitazione

Lo scopo delle esercitazioni (circa 10 ore di laboratorio) è quello di consentire allo studente di apprendere le nozioni di base della programmazione in linguaggio Assembly.

Modalità d'esame

Sviluppo di un programma in linguaggio Assembly (svolgimento di una tesina o prova scirtta in Laboratorio).
Esame orale o prova scritta sulla parte teorica del corso

Propedeuticità

Sono necessarie le conoscenze di base del cosi di Fondamenti di informatica A e B

Testi consigliati

G.Bucci, Architettura dei calcolatori elettronici, McGraw-Hill, 2001.
J. P. Hayes, Computer Architecture and Organization, McGraw-Hill, New York, 1998.
Randall Hyde, The art of Assembly Programming; un ottimo manuale in linea sull'utilizzo dell'assembly con riferimenti alla gestione di periferiche di I/O, programmi residenti, memoria; http://www.ce.unipr.it/didattica/calcolatori/docs/aoa.pdf.

Testi d'approfondimento

Barry B. Bray. Programming the 80286, 80386, 80486 and Pentium-based Personal Computer. Prentice Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, USA, 1996.
John L. Hennessy, David A. Patterson, Computer Architecture: A Quantitative Approach, Morgan Kaufmann, 2002.

Ultimo aggiornamento: 09-12-2002

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