Calcolatori Elettronici Docente: Matteo Sonza Reorda Email:[email protected] Tutore: Luca Orrù Autore: LUCA ORRU' 1 Scopo del corso Fornire una conoscenza di base dell’architettura dei sistemi di elaborazione, prestando particolare attenzione all’interazione tra hardware e software Autore: LUCA ORRU' 2 Contenuti Sistemi di numerazione Algebra di Boole e mappe di Karnaugh Circuiti combinatori e sequenziali Modelli e tecniche di descrizione Il livello RTL Autore: LUCA ORRU' 3 Contenuti Moduli combinatori e sequenziali Porte logiche generalizzate Multiplexer e Demultiplexer Codificatori e decodificatori Matrici logiche Moduli aritmetici Registri a scorrimento e contatori Autore: LUCA ORRU' 4 Contenuti Descrizione di un sistema a livello RTL Percorso dati e unità di controllo Il Data Path contiene i registri (memorie) e le unità funzionali (es. sommatori) L’unità di controllo genera i segnali di controllo per il Data Path Controllo cablato (generazione dei segnali di controllo tramite un circuito sequenziale) Controllo microprogrammato ( i segnali di controllo sono memorizzati in una memoria di microprogramma) Autore: LUCA ORRU' 5 Contenuti Formato delle microistruzioni in una UC microprogrammata Schema RTL di una CPU Ciclo di base di un’istruzione Introduzione al linguaggio macchina Modi d’indirizzamento (meccanismi di accesso ai dati) Autore: LUCA ORRU' 6 Contenuti Gestione dei sottoprogrammi (uso dello stack) Le memorie a semiconduttore La memoria virtuale La gerarchia di memoria La memoria cache Autore: LUCA ORRU' 7 Contenuti Gestione dei dispositivi di I/O Polling Interrupt DMA I bus Cenni ai processori RISC Autore: LUCA ORRU' 8 Libri consigliati V.C. Hamacher Introduzione all'Architettura dei Calcolatori McGraw-Hill, 1997 G. Bucci Architettura dei calcolatori elettronici McGraw-Hill, 2001 G.Bucci Architettura e organizzazione dei calcolatori elettronici McGraw-Hill, 2005 M.Violante, M.Sonza, P.Montuschi Architettura dei calcolatori elettronici: raccolta di test di autovalutazione Autore: LUCA ORRU' 9 Altro materiale Dispense Prof.Sonza http://www.cad.polito.it/~sonza/index_ita.html Lucidi Prof.Violante http://www.cad.polito.it/~violante/08AGA Dispense Luca Orrù http://lucorru.altervista.org Autore: LUCA ORRU' 10 Regole d’esame L’esame è costituito di una prova scritta della durata di 100 minuti basato su: 9 domande a risposta multipla (tempo 20 min) 5 domande a risposta libera 6 giuste affinchè la seconda prova possa essere corretta ( 9 giuste bonus 2 punti) da 0 a 5 punti per ogni risposta. Un esercizio di programmazione assembler ( da 0 a 12 punti) Autore: LUCA ORRU' 11