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3/1/2018

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Architettura degli elaboratori

Presentazione del corso

Maria Luisa Damianimaria.damiani@unimi.itDipartimento di Informatica

Università degli Studi di Milano

Architettura degli Elaboratori - 6 cfu

Ambito

Corsi di Laurea Triennale in: Informatica Musicale, Informatica per la Comunicazione Digitale

Orario lezioneMercoledi 15:30-17:30 Aula BetaGiovedì 15:30-17:30 Aula Beta

Organizzazione del corso Parte 1 : Rappresentazione e reti logicheParte 2 : Processore e gerarchie di memorie

Orario di ricevimento

Su appuntamento (e-mail), il venerdi dalle 13 alle 15

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Obiettivi del corso

• Informatica: La disciplina che studia il trattamento automatico (elaborazione) delle informazioni• (Treccani) Il termine deriva dal fr. informatique (composto di INFORMATion e

automatIQUE, «informazione automatica») e fu coniato da P. Dreyfus nel 1962.

• Il concetto di ‘informazione’ viene usato in Informatica con sfumature diverse. In questo corso, si parla di informazione per indicare tutto quello che può essere espresso usando un insieme di simboli di un alfabeto, ad esempio numeri, parole, etc...

• Il calcolatore (computer, elaboratore) è la macchina per il trattamento automatico dell’informazione. • Dispositivo elettronico in grado di risolvere problemi tramite l’esecuzione di programmi

• Obiettivo dell’insegnamento: comprensione del funzionamento del computer, in particolare come vengono elaborate le informazioni

Calcolatore

• Esistono diverse tipologie. Le tre classi principali includono : PC, Server, Embedded. Una categoria più recente sono i dispositivi mobili, ad esempio smartphones.

• Personal computer (PC): singolo utente, costi ridotti, molteplici applicazioni

PC IBM (1982), Apple MacIntosh (1984)

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(cont)

• Server: computer di grossi dimensioni, serve molteplici utenti, molteplici applicazioni.

• Due tipologie principali:

- Server di fascia inferiore, costo dell’ordine di migliaia di Euro

- Supercomputer, costo dell’ordine di milioni di Euro

(cont)

• Calcolatori embedded: un calcolatore posto all’interno di un altro dispositivo e usato esclusivamente per eseguire un insieme predefinito di applicazioni. Basso costo, prestazioni limitate• Apparecchiature mediche

• Controllo veicoli

• Applicazioni industriali

• ..................

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Source: http://estc.dsr-company.com/images/b/b5/Automotive-embedded-systems.pdf

Scenari

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Ma cosa hanno in comune questi diversi calcolatori?

Premessa: per descrivere sistemi complessi si deve far leva sul meccanismo dell’astrazione

• Identificare le caratteristiche più importanti, tralasciando i dettagli

• In Informatica, un sistema complesso viene comunemente strutturato in livelli di astrazione. Ad ogni livello, il sistema viene presentato con un diverso grado di dettaglio

Il calcolatore: semplice schema

Software applicativoProgrammi per l’utente finale

Software di sistema include: - Sistema operativo- Traduttori: compilatore, assemblatore...

Hardware: circuiti digitali e componenti fisici

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Hardware

CPU

Memoria

Output

Input

Processore (CPU)

Computer

Micro-architetture

Reti logiche

Relazione fra software e hardware

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Relazione fra software e hardware

Relazione fra software e hardware

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Programma del corso

1. Rappresentazione dell’informazione

2. Circuiti

• Circuiti combinatori

• Circuiti sequenziali

3. Architettura

• Processore

• Linguaggio assembly del MIPS

• Memorie

Programma del corso

1. Rappresentazione dell’informazione

2. Circuiti

• Circuiti combinatori

• Circuiti sequenziali

3. Architettura

• Processore: caratteristiche generali

• Linguaggio assembly per il processore MIPS

• Memorie

Parte 1 Parte 2

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Materiale didatticoLezioni ed esercitazioni

Alcune ore saranno dedicate allo svolgimento di esercizi in aula

Slides e appunti

Lucidi delle lezioni (per parte 1 e parte 2) si trovano sul sito del corso. Sito del corso: http://homes.di.unimi.it/mdamiani/corsi/architettura/

Sezione riservata. Nome utente: gis7, passwd: sql07sql

Testi integrativi

Parte 1:

- M.Morris Mano, C. R. Kime, Reti logiche, Pearson

Parte 2:

- D.A. Patterson, J.L. Hennessy, Struttura e Progetto dei Calcolatori, Zanichelli

- D. Comer, Essentials of computer architecture, CRC Press, 2017

Gli argomenti svolti possono essere anche reperiti su altri testi, a piacere dello studente.

Modalità d’esame

• Prove scritte intermedie: fine prima parte (metà aprile), fine seconda parte (fine maggio)• Media dei voti se entrambe le prove sono sufficienti

• Appelli regolari: prova scritta

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Calendario provvisorio

Thursday, March 1, 2018 1

Wednesday, March 7, 2018 2

Thursday, March 8, 2018 2

Wednesday, March 14, 2018 2

Thursday, March 15, 2018 2

Wednesday, March 21, 2018 2

Thursday, March 22, 2018 2

Wednesday, March 28, 2018 2

Thursday, March 29, 2018 0 Vacanze Pasquali

Wednesday, April 4, 2018 2

Thursday, April 5, 2018 2

Wednesday, April 11, 2018 2

Thursday, April 12, 2018 2

Wednesday, April 18, 2018 2

Thursday, April 19, 2018 2

Wednesday, April 25, 2018 0 Anniv. Liberazione

Thursday, April 26, 2018 2

Wednesday, May 2, 2018 2

Thursday, May 3, 2018 2

Wednesday, May 9, 2018 2

Thursday, May 10, 2018 2

Wednesday, May 16, 2018 2

Thursday, May 17, 2018 2

Wednesday, May 23, 2018 2

Thursday, May 24, 2018 2

Wednesday, May 30, 2018 2 Seconda metà di maggio possibile assenza 1-2 lezioni da recuperare

Thursday, May 31, 2018 2