Codice insegnamento: E3101Q104

Contenuti:
Analisi dei principali elementi dell’architettura hardware di un elaboratore; instruction set architecture; gestione della memoria; introduzione all'ingresso/uscita; eccezioni e interruzioni. 

Obiettivi formativi:
Familiarizzare lo studente con i fondamenti della architettura dei calcolatori, costruire le basi per la comprensione delle problematiche di implementazione dei linguaggi e di prestazioni elaborative.

Prerequisiti:
Nessuno

Metodi didattici
Verranno svolti 6 crediti di lezioni frontali e 2 crediti di esercitazioni in e-learning; la piattaforma di e-learning verrà anche sfruttata per mettere a disposizione abbondante materiale didattico per possibili approfondimenti.

Altre informazioni:

Programma esteso:

• Schema di base di un elaboratore
• Rappresentazione dell’informazione
• Porte e circuiti logici, rassegna di alcuni circuiti notevoli, macchine a stati finiti
• Set di istruzioni dell’architettura MIPS32
• Ciclo fondamentale di funzionamento della cpu, implementazione del percorso dei dati e del controllo per un sottoinsieme di istruzioni
• Struttura della memoria, stack e heap
• Gerarchia di memoria e caching
• Tecniche di gestione dell'ingresso/uscita (controllo di programma, interruzione, accesso diretto alla memoria)
• Gestione delle eccezioni
• Memoria virtuale

Modalità di verifica dell'apprendimento

Tipo esame:
Scritto

Tipo valutazione:
Voto finale

 

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Contents:
Analysis of the components of a computer hardware architecture; instruction set architecture; memory hierarchy and management; I/O basics;

Course objectives:
Making the student familiar with the fundamentals of computer architecture, lay the basis for understanding language implementation and computer performance.

Prerequisites:
None

Teaching methods
6 credits of traditional teaching, 2 credits in e-learning; the e-learning platform shall also be used for making available additional material on (optional) more advanced topics

Other information:

Program:

• Basic scheme of a computer hardware
• Information representation
• Logic circuits, review of some important circuits, finite state machines
• Instruction set of the MIPS32 architecture
• Basic operating cycle of the CPU, datapath implementation, design of the control unit for a subset of  instructions
• Memory structure, stack and heap
• Memory hierarchy and caching
• I/O management techniques (polling, i.e., under program control, interrupt, direct memory access)
• Exception handling 
• Virtual memory 

Verification

Examination:
Written

Evaluation:
Final grade