1015938 - ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI E LABORATORIO F - N
Modulo 1015939 - ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI

• ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI

  Conoscenza e capacità di comprensione: acquisire conoscenza e capacità di comprensione dei concetti fondamentali delle principali architetture hardware 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 progettazione 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.

  Capacità di apprendimento: sviluppare la capacita di capire le caratteristiche innovative e migliorative dell'hardware futuro.

• 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.

Il materiale del corso (esercizi e slides) sono disponibili iscrivendosi al canale Teams di Architetture degli Elaboratori (Canale FN) con il codice yebt84n, dentro la cartella "Materiale del corso". Per approfondire è fortemente consigliato l'uso dei testi di riferimento. 

1. ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI
   1. Finalità e organizzazione dello studio. Macchine da calcolo: cenni storici.
   2. Macchine da calcolo: unità funzionali, architetture.
   3. Strutture algebriche, algebre di Boole.
   4. Realizzazione di porte logiche, circuiti sequenziali, flip-flop.
   5. Architetture RISC e CISC, modi d'indirizzamento, esempi di ISA reali.
   6. Tipi e formati di istruzioni, esempi di linguaggi assemblativi reali.
   7. Operazioni di I/O, controllo e servizio delle interruzioni.
   8. Software di supporto, linguaggi assemblativi e C, sistema operativo.
   9. Struttura di base del processore, microarchitetture RISC e CISC.
   10. Processori ad alte prestazioni, tecniche predittive, processori superscalari.
   11. Dispositivi di memoria principale, DMA, gerarchia delle memorie, memoria cache.
   12. Circuiti efficienti per l'aritmetica binaria.
2. LABORATORIO
   1. Esercitazione su sistema binario e sui sistemi di rappresentazione
   2. Esercitazione su analisi e sintesi di funzioni logiche
   3. Esercitazione su circuiti sequenziali
   4. Esempio di ALU
   5. Esercitazione programmi assembly calcolo prodotto scalare e ricerca minimo
   6. Esercitazione di programmazione assembly per chiamata a sottoprogramma
   7. Esercitazione sulla struttura dei processori RISC e CISC
   8. Esercitazione sul pipelining
   9. Esercitazione interfacce di I/O
   10. Esercitazione Circuiti aritmetici

   Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

• ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI

  C. Hamacher, Z. Vranesic, S. Zaky & N. Manjikian : Introduzione all'architettura dei calcolatori. Terza edizione, McGraw-Hill Education (Italy), 2013

• LABORATORIO
  1. C. Hamacher, Z. Vranesic, S. Zaky & N. Manjikian : Introduzione all'architettura dei calcolatori. Terza edizione, McGraw-Hill Education (Italy), 2013
  2. Note integrative fornite dal docente durante lo sviluppo delle lezioni.

• ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI

  Prova scritta e colloquio orale.
  Opzionale lo svolgimento e la presentazione di un progetto.

  La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

• LABORATORIO
  • 1. prova scritta
    2. colloquio orale di convalida
    3. presentazione e discussione di un progetto (opzionale)

  La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

La prova è strutturata in modo che ad ogni studente sia attribuito un voto secondo il seguente schema:

• Non approvato: lo studente non ha acquisito i concetti di base e non è in grado di rispondere ad almeno il 60% delle domande né di svolgere gli esercizi..
• 18-23: lo studente dimostra una padronanza minima dei concetti di base, le sue capacità  di collegamento dei contenuti sono modeste, riesce a risolvere semplici esercizi.
• 24-27:  lo studente dimostra una buona padronanza dei contenuti del corso, le sue capacità di collegamento dei contenuti sono buone,  risolve gli esercizi con pochi errori.
• 28-30 e lode: lo studente ha acquisito tutti i contenuti del corso ed è in grado di padroneggiarli compiutamente e di collegarli con spirito critico; risolve gli esercizi in modo completo e senza errori.

Per partecipare all'esame finale è necessario avere effettuato la prenotazione sul portale SmartEdu. Per eventuali problemi tecnici relativi alla prenotazione occorre rivolgersi alla Segreteria didattica.

Informazioni per studenti con Disabilità e/o DSA

• ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI

  Conversioni di numeri in basi decimale, binario e esadecimale

  Sintesi di funzioni logiche

  Tabelle di verità di porte logiche

  Istruzioni assembly, e programmi elementari

  Esecuzione di istruzioni assembly tramite percorso dati

  Organizzazione della memoria cache

  Esecuzione in pipeline e problematiche

• LABORATORIO

  Home page del Docente: https://nigno17.github.io/