OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il modulo si propone di fornire agli studenti una generale comprensione dei principi fondamentali sottostanti l’organizzazione e la struttura dei calcolatori, con riferimento ai linguaggi (assembler e macchina), alla rappresentazione dei numeri e all’aritmetica, nonché ai circuiti combinatori e sequenziali.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La studentessa/lo studente acquisirà le competenze necessarie per comprendere come le informazioni sono memorizzate nel calcolatore e  come i programmi di alto livello sono tradotti nel linguaggio proprio dei calcolatori. 

La scelta dell'architettura di riferimento è un aspetto chiave. Si è scelto di adottare l'architettura RISC-V in quanto offre un modello semplice, elegante, moderno, open source e di crescente interesse anche in ambito non accademico. 

In particolare sarà in grado di:

• descrivere i componenti dell'architettura di Von Neumann;
• codificare e decodificare numeri con e senza segno, interi, frazionari, in virgola mobile;
• tradurre semplici programmi dal C all'assembler del RISC-V;
• riconoscere e descrivere i principali circuiti combinatori.

Inoltre gli studenti acquisiranno competenze di base su imparare ad imparare, competenze personali e sociali di base attraverso didattica per gruppi, casi/problemi.

PREREQUISITI

Non sono previsti prerequisiti specifici

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali , esercitazioni in laboratorio, assignment in itinere con consegna e valutazione.
Verranno utilizzati instant polling per autovalutazione e didattica per gruppi e casi/problemi.

PROGRAMMA/CONTENUTO

• Introduzione: dal linguaggio ad alto livello all'hardware
• Le componenti di un calcolatore: l'architettura di von Neumann
• La rappresentazione dell'informazione
  • Bit, byte, parola singola e doppia 
  • Rappresentazione in basi diverse da quella decimale dei numeri interi con e senza segno
  • La rappresentazione dell'informazione non numerica (e.g. caratteri ed immagini)
  • L'aritmetica binaria dei calcolatori e i numeri in virgola mobile secondo lo standard IEEE 754
• RISC-V ISA
  • Le principali istruzioni
  • Operandi ed indirizzi
  • Traduzione e avvio di un programma (assembler, linker, loader)
• I circuiti combinatori
  • Porte logiche, tabella di verità e espressioni Booleane
  • Unità aritmetico-logica
  • Clock  

TESTI/BIBLIOGRAFIA

David A Patterson John L Hennessy
Struttura e progetto dei calcolatori
Progettare con RISC-V
Seconda edizione italiana
ISBN: 9788808199669

Verrà fornito dai docenti mediante Aulaweb ulteriore materiale quali dispense, manuali e programmi di simulazione.

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

In accordo con il calendario didattico approvato dal Consiglio dei Corsi di Studio in Informatica: https://corsi.unige.it/corsi/11896/studenti-orario

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Esame scritto con possibilità di fare compiti parziali sui due moduli a fine semestre, possibilità di sostenere un esame orale, punti bonus per consegne di esercitazioni durante l'anno.

Indicazioni per studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali sono disponibili a partire da https://corsi.unige.it/corsi/11964/studenti-disabilita-dsa

ALTRE INFORMAZIONI

Per ulteriori informazioni, consultare il modulo Aulaweb dell'insegnamento o contattare il docente.