Anno accademico 2021-2022

ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI E LABORATORIO

Docenti

Federico Fontana
Anno di corso
1
Totale crediti
12
Periodo didattico
Primo Periodo
Tipologia
Base
Prerequisiti. Per seguire il corso non sono necessari particolari prerequisiti.
Metodi didattici. Lezioni frontali, esercitazioni, attività di laboratorio.
Modalità di verifica. L’esame si compone di una prova scritta che prevede la risposta a una

serie di domande (tipicamente 10 o 14, a seconda del corso di studi)

ispirate agli esercizi e all’attività di laboratorio sostenuta durante il corso.

Eccezionalmente agli studenti può essere chiesto di sostenere una prova

orale supplementare oppure sostitutiva.

Altre informazioni. La preparazione non può prescindere da una conoscenza approfondita dei

lucidi presentati a lezione e dal completamento degli esercizi proposti in

classe, entrambi reperibili nel web e-learning di ateneo.

Obiettivi formativi
https://www.uniud.it/it/didattica/info-didattiche/regolamento-didattico-del-corso/L-informatica/all-B2
Contenuti
– Introduzione: breve storia delle architetture degli elaboratori, concetti base, livelli d’astrazione nell’analisi di un’architettura.

– Reti logiche: porte logiche elementari, algebre booleane, circuiti combinatori d’uso frequente, progettazione circuiti sequenziali, chip di memoria.

– Rappresentazione delle informazioni: sistema di numerazione binario, conversione tra basi, rappresentazione di numeri interi e reali, rappresentazione di caratteri, codici di rilevamento errori.

– Processore: ciclo di fetch-decode-execute, data path, unità di controllo, pipeline, processori superscalari, predizione di salto, esecuzione fuori ordine, cenni su Intel Core e AMD ARM.

– Linguaggio Macchina: evoluzione dei linguaggi macchina, tipi di dati, indirizzamento, tipi d’istruzioni, formati istruzioni,

– Input/Output: I/O programmato, interruzioni, accesso diretto alla memoria, dispositivi periferici, collegamenti mediante bus, meccanismi d’arbitraggio e sincronizzazione del bus, architettura di un tipico PC, bus PCI, SCSI, USB.

– Gerarchie di Memoria: meccanismi di funzionamento della memoria cache e della memoria virtuale, paginazione e segmentazione, MMU.

– Architetture ad elaborazione parallela: tipologie di calcolatori paralleli, multiprocessori e multicomputer, Interconnessione fra processori, cache coherence.

– Programmazione assembly. Architettura ARM. Istruzioni ARM: assegnamento, salto, aritmetiche-logiche. Modalità d’indirizzamento, chiamate di funzione, direttive all’assemblatore.

– L’architettura della scheda Arduino e la sua programmazione in Assemply per applicazioni IoT,

Attività di Laboratorio

Durante il corso verranno svolte 24 ore di laboratorio, dove verrà approfondita la progettazione di circuiti digitali e la programmazione in linguaggio assembly.

Testi di riferimento
Andrew S. Tanenbaum; Todd Austin. Architettura dei calcolatori, un

approccio strutturale (edizioni recenti). Pearson.