Il corso di Calcolatori Elettronici e Lab. dell'a.a. 2015-2016 è un corso da 9 CFU che tratta l'architettura, e la progettazione dei calcolatori elettronici.

Il corso comprende, integra ed aggiorna gli argomenti dei precedenti corsi di Calcolatori Elettronici A e Reti Logiche del vecchio ordinamento.

Il corso ha carattere teorico e sperimentale, con lezioni in laboratorio differenziate per il corso di Ingegneria Informatica ed Ingegneria Elettronica. Le lezioni teoriche e le esercitazioni sono invece congiunte.

Sul sito saranno indicate quanto prima i programmi, il materiale e gli orari delle lezioni.

Ricevimento Prof. Cucchiara

Lunedì, 11.00-13.00

Ricevimento Dott. Borghi

Martedì, 16.00-17.00
Programma del corso

Il corso si propone di analizzare l'architettura e l'organizzazione dei moderni calcolatori elettronici e di indicare i fondamenti per la progettazione dei computers e dei i sistemi di elaborazione basati su microprocessori. Inizialmente vengono definiti i fondamenti dell'architettura dei computers, la sua evoluzione storica, il modello funzionale e strutturale per un semplici calcolatore e sono definiti ii parametri per valutarne le prestazioni. Viene poi analizzata l'architettura delle CPU attuali (ed in particolare dei processori Intel) sia dal punto di vista della microarchitettura e dell'interfaccia con gli altri componenti del calcolatore, sia dell'ISA (Instruction Set Architecture). Vengono forniti gli strumenti per la comprensione e la progettazione di semplici interfacce con memoria e periferiche di I/O. Inoltre facendo riferimento all'architettura Intel, si affronta la programmazione assembly orientata alla comprensione del funzionamento del computer e della progettazione di driver di dispositivi.

Vengono analizzati i fondamenti delle reti logiche combinatorie e sequenziali e dei dispositivi hardware digitali che sono presenti nel calcolatore ed in particolare nel percorso dei dati della CPU. Vengono studiate le memorie dal punto di vista logico 8con accenni alal tecnologia elettronica), alle proprietà di capacità, all'interfaccia con il calcolatore e alla gerarchia , dalle cache, alle memorie centrali, alla memoria di massa alla memoria virtuale. Vengono studiate le interfacce dei moduli di I/O ed i bus proprietari e standard nel calcolatore (PCI, USB..). Vengono studiati i meccanismi di gestione del software e dei dati nelle memorie e nelle periferiche, l'interrupt e il DMA.

Vengono presentate le architetture moderne, le architetture parallele , la tassonomia del parallelismo, con cenni a GPU e a multicore architecture e a sistemi embedded.

Testi consigliati

Andrew S. Tanenbaum, Todd Austin
Structured Computer Organization
6th edition
Prentice Hall

In alternativa:

Andrew S. Tanenbaum
Architettura dei Calcolatori - Un approccio strutturale
Sesta Edizione
Pearson Education Italia

Modalità d'esame

E' obbligatorio superare prima la prova al Laboratorio e la prova Scritta, poi la prova Orale.