Calcolatori Elettronici

DOCENTE
Salvatore Tucci
email: tucci@torvergata.it

web:http://people.uniroma2.it/salvatore.tucci/

PROGRAMMA
Il corso di CE è articolato in 2 parti:
     
Reti Logiche
       
  • Reti Combinatorie e Reti sequenziali
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Architetture dei calcolatori
       
  • Introduzione. Organizzazione ed architettura di un calcolatore. Struttura e funzionalità. Livelli di astrazione. Tecnologia costruttiva. Breve rassegna storica. Il concetto di prestazione .
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  • Rappresentazione dell'informazione. Rappresentazione degli interi. Aritmetica degli interi. Rappresentazione in virgola mobile (formato IEEE 754). Aritmetica in virgola mobile. Codifica dei caratteri.
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  • Il set delle istruzioni. Le istruzioni. Le operazioni svolte dall'hardware. Gli operandi dell'hardware. Rappresentazione delle istruzioni all'interno del calcolatore. Modi di indirizzamento. Istruzioni aritmetiche. Istruzioni di load/store. Istruzioni di salto. Istruzioni logiche. Pseudo-istruzioni. Direttive. Chiamate di sistema. Dalla compilazione all'esecuzione di un programma: assemblatore, linker e loader.
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  • Unità logico-aritmetica. La costruzione di una ALU.
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  • Il processore: unità di elaborazione dati e unità di controllo. Introduzione. Progetto dell'unità di elaborazione dati: unità a ciclo singolo e multi-ciclo. L'unità di controllo per l'ALU. Definizione dell'unità di controllo. La microprogrammazione: il progetto dell'unità di controllo. Migliorare le prestazioni con il pipelining: Concetto di pipeline e problematiche legate. L'unità di elaborazione con pipeline nel processore MIPS. L'unità di controllo con pipeline nel processore MIPS. Criticità sui dati. Stalli. Criticità sul controllo.
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  • Memoria: I sistemi di memorizzazione e le tecnologie di memorizzazione. Memoria principale: Lettura e scrittura di una RAM. Gli elementi di memoria. Introduzione alle gerarchie di memoria ed alla memoria cache. Gerarchie di memoria: Località temporale e spaziale. Cache a mappatura diretta; accesso alla cache; gestione dei miss. Memoria virtuale: Concetti fondamentali. Tabella delle pagine e registro della tabella delle pagine. Fault di pagina. Strategie per gestire la scrittura.
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  • Input/Output. Tipi e caratteristiche dei dispositi di I/O. Dischi. Bus sincroni ed asincroni.
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TESTI di riferimento e materiale didattico
  • D.A.Patterson, J.L.Hennessy, Struttura e Progetto dei Calcolatori, III edizione, Zanichelli (in alternativa il testo originale: D.A.Patterson, J.L.Hennessy, Computer Organization and Design, 4th edition, Elsevier)
  • La logica dei sistemi di elaborazione, di Gerace G. Battista, Editori Riuniti
  • Reti Logiche, di M.M.Mano, C.R.Kime Pearson Prentice Hall
  • Slides
RICEVIMENTO
Per qualsiasi dubbio o esigenza potete contattarmi per mail (emiliano.casalicchio@uniroma2.it) o prendere un appuntamento per un ricevimento frontale o a distanza (Skype). L'orario che solitamente dedico al ricevimento è il giovedi' ore 16:00-18:00.