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ARCHITETTURA DEI CALCOLATORI

CODICE 104740
ANNO ACCADEMICO 2022/2023
CFU 6 cfu al 1° anno di 8719 INGEGNERIA INFORMATICA (L-8) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ING-INF/05
LINGUA Italiano
SEDE GENOVA (INGEGNERIA INFORMATICA )
PERIODO Annuale
MODULI Questo insegnamento è un modulo di:

PRESENTAZIONE

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Architettura di un calcolatore elettronico, le funzioni delle unità hardware che lo compongono e le interazioni fra di loro

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il corso fornisce lo studente gli strumenti tecnici e metodologici per comprendere e descrivere caratteristiche, funzioni e interazioni delle principali componenti di un moderno calcolatore elettronico.

Al termine del corso uno studente che lo abbia seguito con profitto sarà’ in grado di valutare l'utilizzo di sistemi informatici nel contesto di specifici problemi applicativi.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni tenute in presenza ovvero su piattaforma Teams secondo le direttive emanante in base all'evoluzione dell'emergenza COVID dall'Ateneo e dal Corso di Studi.

PROGRAMMA/CONTENUTO

  1. Introduzione all’architettura dei calcolatori e ai principi di virtualizzazione e astrazione. Evoluzione dell’architettura dei calcolatori elettronici e loro prestazioni. Progettazione in funzione delle prestazioni.
  2. Instruction Set Architecture: il caso del processore MIPS. Caratteristiche delle istruzioni: formato, rappresentazione, tipi. Tipi di operandi e modi di indirizzamento. Progettazione del repertorio di istruzioni. Supporto alle procedure. Interazioni con il Compilatore e ottimizzazioni del codice.
  3. Arithmetic Logic Unit. Architettura interna.  Somma e moltiplicazione di numeri interi. Rappresentazioni dei numeri reali (IEEE 754). Somma e moltiplicazione di numeri in virgola mobile.
  4. Il processore centrale. Architettura del processore. Organizzazione dei registri. Ciclo di esecuzione delle istruzioni. Pipelining delle istruzioni. Conflitti sui dati e sui controlli. Data forwarding e hazard detection.
  5. La memoria primaria. Gerarchia di memoria. Memoria cache: principi di funzionamento, elementi di progettazione (dimensione, funzioni di traduzione, algoritmi di sostituzione, politica di scrittura, dimensionamento, cache multiple).

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Struttura e progetto dei calcolatori di D. Patterson, J. Hennessy, Zanichelli.

Materiale fornito durante il corso e reso disponibile su Aulaweb:

https://2021.aulaweb.unige.it/mod/url/view.php?id=33726

 

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/8719/p/studenti-orario

Orari delle lezioni

L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

  1. una prova orale su tutti gli argomenti del corso
  2. un esercizio scritto da svolgere e discutere contestualmente alla prova orale.

Il voto viene assegnato in trentesimi per ciascun modulo e il voto finale per il Corso di Calcolatori Eletronici è dato dalla media aritmetica fra il voto conseguito per il modulo di Architettura dei Calcolatori e il voto conseguito per il modulo di Reti Logiche.

Chi ha conseguito un voto positivo ma non registrato per il Modulo 2 può sostenere nuovamente l’esame per il Modulo 2. In questo caso, al momento di sostenere nuovamente l’esame il voto precedentemente acquisito viene annullato.

La modalità dell’esame sarà in presenza ovvero in modalità telematica su piattaforma Teams secondo quanto previsto dalle disposizioni dell’Ateno a causa della Pandemia.

In ogni caso il docente tramite posta elettronica proporrà un appuntamento per sostenere l’esame a ciascun studente iscritto ad un appello a partire dalla data inserita a calendario per tale appello e nel rispetto dell’ordine di iscrizione.

 

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Domande orali ed esercizi scritti sugli argomenti del corso.

ALTRE INFORMAZIONI

Per poter seguire con profitto le lezioni lo studente deve possedere nozioni generali sulla programmazione, impartite nell’ambito delle corso di “Fondamenti di informatica”, e sulle reti logiche, impartite nell’ambito del modulo 1 di “Reti Logiche” dello stesso corso di “Calcolatori Elettronici”.