Architettura degli elaboratori 2018-2019 - Presentazione del corso - Home di homes.di ...
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2/27/2019
Architettura degli elaboratori
2018-2019
Presentazione del corso
Maria Luisa Damiani
maria.damiani@unimi.it
Dipartimento di Informatica
Università degli Studi di Milano
Il corso
Ambito
Corsi di Laurea Triennale in: Informatica Musicale, Informatica per la
Comunicazione Digitale
6 CFU
Orario lezione
Lunedi 13:30 -15:30, Aula G11
Mercoledi 15:30 - 17:30, Aula G11
1
2/27/2019
Obiettivi del corso
Comprensione del funzionamento della macchina (computer, elaboratore,
calcolatore) che tratta le informazioni in modo automatico
Alcune domande:
• Come vengono eseguite le istruzioni di un programma
• Quali sono le funzioni di un processore
• Qual è la struttura
. interna di un processore
Tipi di computer e loro evoluzione
personal computer
dispositivi mobili
computers embedded
servers
supercomputer
2
2/27/2019
Il computer: una semplice astrazione
Software applicativo
Programmi per l’utente finale
Software di sistema include:
- Sistema operativo
- Traduttori: compilatore, assemblatore...
Hardware: circuiti digitali e componenti fisici
Software
Linguaggio macchina:
linguaggio che utilizza 2
soli simboli 1 e 0
32/27/2019
Software
Linguaggio Assembly:
linguaggio espresso in
forma simbolica
Linguaggio macchina:
linguaggio che utilizza 2
soli simboli 1 e 0
Software
Linguaggio di programmazione ad
alto livello
Linguaggio Assembly:
linguaggio espresso in
forma simbolica
Linguaggio macchina:
linguaggio che utilizza 2
soli simboli 1 e 0
42/27/2019
Hardware
Memoria Programma
CPU (processore) Input
Output
Elaboratore
Hardware
Memoria Programma
CPU Input
Output
CPU (Central Processing Unit)
52/27/2019
Hardware
Memoria Programma
CPU Input
Output
Unità di controllo, unità di elaborazione dati
Hardware
Memoria Programma
CPU Input
Output
Reti o circuiti logici
62/27/2019
Programma del corso
1. Rappresentazione dell’informazione usando l’alfabeto binario
• Numeri naturali, relativi, frazionari, caratteri
2. Circuiti logici
• Algebra di Bool
• Circuiti combinatori
• Circuiti sequenziali
3. Architettura di un elaboratore
• Architettura del processore MIPS
• Programmazione in assembly MIPS e in linguaggio macchina
• Memorie
Parte 1 Parte 2
Lezioni e materiale didattico
• Materiale didattico
- Lucidi delle lezioni (per parte 1 e parte 2) si trovano sul sito del corso.
- Testi consigliati:
M.Morris Mano, C. R. Kime, Reti logiche, Pearson [prima parte]
D.A. Patterson, J.L. Hennessy, Struttura e Progetto dei Calcolatori, Zanichelli
[Seconda parte] (cap.2 e cap.4)
• Lezioni ed esercitazioni
Il corso non comprende un laboratorio. Tuttavia alcune ore saranno dedicate allo
svolgimento di esercizi in aula
72/27/2019
Modalità d’esame
(a) Prova scritta nei normali appelli (date provvisorie)
13 giugno, 2 luglio, 20 settembre, gennaio/febbraio
(b) Prove in itinere: alla fine della prima e della seconda parte. Alla seconda
prova viene ammesso chi risulta sufficiente alla prima. Voto finale: media dei
risultati parziali
Date provvisorie: 15 aprile, 29 maggio
NON si possono usare gli appunti o altro materiale durante la prova
d’esame
Calendario provvisorio
Feb.27, 2019
March 4, 2019
March 6, 2019
March 11, 2019
March 13, 2019
March 18 2019
March 20, 2019
March 25, 2019
March 27, 2019
April 1, 2019
April 3, 2019
April 8, 2019
April 10, 2019
PROVA
April 15, 2019
INTERMEDIA 1
April 17, 2019
April 29, 2019 NOTA
May 6, 2019
May 8, 2019
May 13, 2019
May 15, 2019
May 20, 2019
May 22, 2019
May 27, 2019
PROVA
May 29, 2019
INTERMEDIA 2
Jun 3, 2019 (?)
82/27/2019
Sito del corso e ricevimento
https://homes.di.unimi.it/mdamiani/corsi/architettura/
Materiale didattico nella sezione riservata.
Credenziali di accesso:
nome utente: gis7
passwd: sql07sql
Ricevimento: venerdi h14:30-15:30 su appuntamento
E-MAIL: maria.damiani@unimi.it
Perché MIPS: breve storia
I primi calcolatori elettronici
Progetto ENIAC (Univ. Pennsylvania)
Primo calcolatore elettronico,
operativo durante la seconda guerra
mondiale
Autori: Eckert e Mauchly, a cui si è
aggiunto successivamente Von
Neumann
92/27/2019
Breve storia
Sviluppi commerciali
UNIVAC 1 (1951): primo
computer commerciale in US ($1 IBM/360 (1964)
million). Calcolo scientifico Applicazioni gestionali
Cray - primo supercomputer
commerciale (1976)
Breve storia
Microprocessori e personal computers
PC IBM (1981),
sistema operativo
DOS
Apple 1 (1977)
(Steve Wozniak) Xerox Alto (1973), primo
prototipo di sistema con
interfaccia grafica e mouse.
Primo mouse brevettato
da Doug. Engelbart nel
1967 (Stanford )
Apple Macintosh 1984
102/27/2019
Breve storia
Processori RISC (vs. CISC)
RISC – modalità di progettazione dei processori per cui le istruzioni sono
poche e semplici. La semplicità si traduce in prestazioni più elevate
Primi progetti di ricerca:
- Il progetto Berkeley RISC inizia nel 1980 sotto la direzione di David Patterson
- John L. Hennessy inizia un progetto simile chiamato MIPS alla Stanford University nel
1981. Nel 1985 viene rilasciato il primo prodotto dalla società MIPS Technologies
Breve storia
MIPS usato in sistemi embedded, in console per videogiochi PlayStation e Nintendo.
Il processore RISC leader di mercato è ARM. MIPS è ampiamente usato per scopi didattici
Patterson e Hennessy ricevono ACM Turing Award nel 2017
“For pioneering a systematic, quantitative approach to the design and evaluation of
computer architectures with enduring impact on the microprocessor industry.”
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