Programma Preliminare
Architettura degli Elaboratori + Laboratorio(Corso A) a.a.2002/2003
Docente: Tangorra Filippo

Obiettivo del corso è quello di trattare i fondamenti dell’architettura  e 
della organizzazione dei calcolatori attraverso la descrizione dei 
principali componenti dei moderni sistemi di elaborazione e il ruolo da 
essi svolto. Sono esaminati la funzione ed il funzionamento dell'unità 
centrale di elaborazione concentrando l’attenzione sul formato e 
sull’insieme delle istruzioni e sulla descrizione del ciclo di istruzione. 
È trattata l' organizzazione dei componenti di un sistema di elaborazione 
quali il bus, la memoria interna ed esterna ed i dispositivi di 
ingresso/uscita. Infine è affrontata l’organizzazione delle architetture 
RISC e le problematiche connesse alle architetture parallele.

Contenuti:
Concetti generali
Evoluzione storica dei calcolatori e delle architetture di calcolatori.
Struttura a livelli di un sistema di elaborazione. Concetto di macchina 
virtuale. Classificazione delle architetture degli elaboratori.
Rappresentazione dell'informazione e aritmetica dei calcolatori (parte 
esercitativa)
Sistema di numerazione binario, rappresentazione e operazioni con numeri 
relativi e numeri a virgola mobile. Codici binari: codici di caratteri; 
codici BCD; codici a rivelazione di errore; codici a correzione di errore; 
codici a lunghezza variabile. Le strutture di informazione. Esercizi.
Struttura di calcolatore
Il modello di Von Neumann. Il ciclo d'istruzione. Prefetching e pipeline. 
La Memoria centrale e la memoria di massa. Il Bus. La Memoria cache. 
L'Unità di controllo e di calcolo. Elaborazione delle eccezioni e loro 
classificazione.
Il linguaggio e le strutture dati
Il formato di istruzioni. Codici operativi espandibili. I metodi di 
indirizzamento. Lo stack. La notazione polacca. Algoritmi di 
trasformazione da notazione infissa a postfissa. Classi di istruzioni.
Il livello del linguaggio assembler (in laboratorio)
Struttura del microprocessore INTEL 8088/86. L'assemblatore. Il processo 
di assemblaggio. Programmi collegatori e di caricamento. Esercizi.
Meccanismi di supporto al sistema operativo
Gestione della memoria. Partizioni fisse e variabili. Rilocazione 
dinamica. Memoria virtuale. Paginazione e segmentazione. 
Architetture avanzate
Architetture RISC non microprogrammate. Parallelismo temporale. Pipeline. 
Confronto architetture RISC e CISC. Parallelismo fisico. Classificazione 
Flynn. Topologie macchine parallele.

Laboratorio di Architettura degli Elaboratori
Il principale obiettivo della attività di Laboratorio è quello di 
permettere la pratica da parte dello studente sull'uso e sulle 
funzionalità delle componenti principali di una architettura a livello di 
macchina convenzionale.
 I contenuti del corso sono :
- Assembly language : macro assembler famiglia Intel 80x.
- Formato delle istruzioni assembly.
- Procedure di base per l' I/O : macro e interruzioni.
- Editing, compilazione, debugging ed esecuzione di un programma scritto 
in assembly language.
- Un ambiente di sviluppo : il PWB su Intel Pentium.
- Esempi ed esercizi.

Testo di riferimento
- A.S. Tanenbaum, ''La struttura del calcolatore'',. Ed. UTET, 2000.