Il Corso ha lo scopo di descrivere l'architettura di base di un calcolatore, di illustrare gli aspetti architetturali che influenzano il nucleo del sistema operativo e di presentare le regole di corrispondenza tra linguaggio assembly e linguaggio ad alto livello.

01. Introduzione:
01.01 Automazione.
01.02 Breve storia del calcolo automatico.

02. Codifica delle informazioni:
02.01 Il problema della codifica digitale.
02.02 Rappresentazione digitale di insiemi numerici e aritmetica binaria.
02.03 Rappresentazione digitale di insiemi non numerici e segnali.

03. Reti logiche:
03.01 Porte logiche e reti di interruttori, algebra di Boole, reti logiche.
03.02 Sintesi di reti logiche combinatorie.
03.03 Reti logiche sequenziali.
03.04 Progettazione di circuiti logici a livello gate.
03.05 Sistemi digitali.
03.06 Laboratorio: progetto e simulazione di reti logiche con TkGate.

04. Sistemi a microprocessore:
04.01 Il modello di Von Neumann.
04.02 Il repertorio delle istruzioni e la classificazione delle architetture.

05. L'architettura interna della CPU:
05.01 Pipelining e prestazioni.
05.02 Architettura di riferimento: DLX.
05.03 Conflitti e stalli.
05.04 Laboratorio: simulazione della pipeline del DLX con WinDLX.
05.05 Microprocessori multiple-issue.

06. La memoria:
06.01 Dispositivi di memoria: RAM statiche e dinamiche.
06.02 La gerarchia di memoria: caching e memoria virtuale.

07. La comunicazione:
07.01 I bus e i dispositivi di I/O.
07.02 Le interruzioni.

Non vi sono propedeuticita' obbligatorie.

Propedeuticita' consigliate: Programmazione degli Elaboratori, Logica Matematica.

Modalità didattiche

Lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio.

Obblighi

Nessuno.

Testi di studio

Hennessy, Patterson, "Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface", 3rd edition, Elsevier (Morgan Kauffman Series), 2006.
Hennessy, Patterson, "Struttura e progetto dei calcolatori: L'interfaccia hardware-software", Zanichelli, 2006.

Modalità di
accertamento

Prova scritta, progetto individuale e prova orale facoltativa.

La prova scritta puo' essere sostenuta anche prima di presentare la relazione del progetto individuale.

La prova scritta e il progetto individuale sono valutati in trentesimi. La media dei due voti costituisce il voto di ammissione all'orale (facoltativo). L'esito dell'orale incide per + o - 5 punti sul voto finale.

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Modalità didattiche

Il corso è erogato sia nel "percorso in presenza" che nel "percorso online" del Corso di Laurea di Informatica Applicata.