Prof. Giovanni QuarellaCalcolatori elettronici A - 2007/2008
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Software | |
Programma del corso
| Introduzione |
| Il calcolatore elettronico – Il modello di Von Neumann – Il linguaggio macchina – Il linguaggio assembler – ISA – Linguaggi compilati ed interpretati
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Prestazioni CPU |
| Tempo di CPU – Metriche – CPI – MIPS – Legge di Amdahl |
Assembler MIPS |
Reti combinatorie |
| Circuiti, tabelle, funzioni – Porte logiche – Algebra booleana – Rappresentazioni canoniche – Sintesi RC (condizioni d’indifferenza, minimizzazione con mappe di Karnaugh) – Esempi: codificatori, decodificatori, multiplexer, sommatore, PLA e ROM |
Macchine sequenziali |
| Temporizzazione – Bistabili – Automi a stati finiti di Moore e di Mealy – Sintesi di macchine sequenziali |
Memorie |
| Tipi di memorie - Celle elementari di memoria – Registri e connessioni – Il register file - SRAM - DRAM |
Macchine dedicate e programmabili |
| Elaborazioni semplici e complesse – Sistema di calcolo e sistema di controllo – Esempi (Moltiplicazione, divisione, logaritmo, ecc.) – Macchine programmabili – Esempi (tastiera) |
Aritmetica dei calcolatori |
| Notazione posizionale – Aritmetica binaria – Rappresentazione dei numeri negativi – ALU (cenni Carry Lookahead) |
CPU |
| Implementazione a singolo ciclo – Multi-ciclo – Progetto/implementazione dell’unità di controllo (microprogrammazione) – Eccezioni – Prestazioni |
Gerarchia di memoria |
| Gerarchia di memoria
Principio di località – Cache (a corrispondenza diretta, set-associative e a più livelli) – Frequenza di hit/miss – Tempo di hit – Penalità di miss – Accesso in lettura e scrittura (write-through e write-back) – Gestione dei miss in lettura e scrittura – Prestazioni (tempo medio di accesso alla memoria) – Memoria virtuale (cenni) |
IO |
| Prestazioni – Tipi di dispositivi – Indirizzamento dispositivi – Comunicazione CPU/IO |
Testo adottato
D.A. Patterson e J.L. Hennessy. Computer Organization & Design. The Hardware/Software Interface (3ª ed.). Morgan Kaufmann - Elsevier. ISBN 1558606041
Errata corrige ed altro materiale sul libro di testo disponibile presso il relativo Companion Web Site.
Versione italiana:
Struttura e Progetto dei Calcolatori
L’Interfaccia Hardware-Software2° edizione Zanichelli