Dipartimento di Scienze dell'Informazione (DSI)

Facoltà di Matematica, Fisica e Scienze Naturali
Università degli Studi di Milano


Website del corso di

Architettura degli Elaboratori e delle Reti  (I e II)
Laurea triennale in Informatica  (2° turno)

Prof. Federico Pedersini




AVVISI

  Il corso è stato erogato fino all'anno accademico 2010/11.



Modalità d'esame

La prova d'esame consiste in una prova scritta seguita da una prova orale (se la prova scritta è sufficiente), nonchè una prova di laboratorio.

La prova di laboratorio consiste nello sviluppo di un progetto in linguaggio Assembly (per maggiori dettagli si veda il sito del Laboratorio di Architetture)

Durante il corso sono previste prove in itinere che, se superate con esito positivo, sostituiscono la prova scritta.



Argomenti delle lezioni

Lezione N.
Argomento
1 (1/3)
Introduzione, cenni di storia dell'elaborazione. Rappresentazione dell'informazione
2 (3/3)
Rappresentazione di informazioni numeriche.
3 (4/3)
Richiami di algebra di Boole. Cenni di elettronica digitale.
4 (8/3)
Il transistore MOS. La tecnologia CMOS.
5 (10/3)
Rappresentazione di funzioni logiche. Le forme canoniche.
6 (11/3)
Semplificazione di funzioni logiche. Cammino critico. Le mappe di Karnaugh.
7 (15/3)
Circuiti combinatori notevoli. Circuiti aritmetici: sommatori a propagazione di riporto.
8 (16/3)
La ALU.
9 (17/3)
Sommatori ad anticipazione di riporto. Moltiplicatore.
10 (22/3)
Architetture sincrone e asincrone. Circuiti sequenziali: i bistabili. Latch SR.
11 (24/3)
Latch SR sincrono, latch D, flip-flop D. Registri e registri a scorrimento.
12 (25/3)
Sintesi di circuiti sequenziali: macchine a stati finiti.
13 (29/3)
Esempi di sintesi di circuiti sequenziali. Architetture di riferimento di un elaboratore.
14 (31/3)
Architettura a registri. Il register file. La memoria. Allineamento ed endianess.
15 (8/4)
Ciclo di esecuzione istruzioni. L'architettura MIPS: architettura del set istruzioni (ISA).
16 (15/4)
Istruzioni MIPS: aritmetico/logiche, load/store.
17 (19/4)
Istruzioni MIPS: istruzioni di salto. Formato delle istruzioni.
18 (21/4)
Set istruzioni MIPS: Modalità di indirizzamento.
19 (22/4)
Set istruzioni MIPS: pseudoistruzioni. Approccio al progetto della CPU.
20 (27/4)
CPU singolo ciclo: istruzioni R e I.  schema circuitale 1  schema circuitale 2
(schemi da: Patterson, Hennessy, Computer Organizazion and Design, Morgan Kaufmann)
21 (28/4)
CPU singolo ciclo: progetto unità di controllo.
22 (29/4)
CPU multi-ciclo.  schema datapath  schema completo
(schemi da: Patterson, Hennessy, Computer Organizazion and Design, Morgan Kaufmann)
23 (3/5)
CPU multi-ciclo: progetto unità di controllo.   schema operazioni  STG 
(STG da: Patterson, Hennessy, Computer Organizazion and Design, Morgan Kaufmann)
24 (5/5)
La CPU pipeline: struttura, criticità strutturali.
25 (6/5)
Prima prova in itinere.   testo       traccia di soluzione
26 (10/5)
La CPU pipeline: criticità di dato, criticità di salto.
27 (12/5)
Strutture pipeline nelle CPU moderne   slides (complete)
28 (13/5)
La memoria: aspetti tecnologici. Memoria statica.
29 (17/5)
Memoria dinamica. Tecniche di controllo d'errore (ECC).
30 (19/5)
Organizzazione della memoria: la memoria cache.
31 (21/5)
Memoria cache a mappatura diretta. Esempi di dimensionamento.
32 (24/5)
Memoria cache N-associative. Esempio. Strategie di aggiornamento.
33 (26/5)
Strategie di scrittura in cache. Cache coherence. Memoria virtuale.
34 (27/5)
Le periferiche: struttura di interfaccia, tecniche di controllo.
35 (31/5)
Le GPU CUDA. slides
36 (3/6)
Memorie di massa: tecnologia. slides
37 (7/6)
Reti di calcolatori. slides
38 (10/6)
Seconda prova in itinere.    testo



Author: Federico Pedersini