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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2019/2020
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 085779 - ARCHITETTURA DEI CALCOLATORI E SISTEMI OPERATIVI
Docente Negrini Roberto
Cfu 10.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (358) INGEGNERIA INFORMATICAIOAAZZZZ085779 - ARCHITETTURA DEI CALCOLATORI E SISTEMI OPERATIVI
IOLAZZZZ085779 - ARCHITETTURA DEI CALCOLATORI E SISTEMI OPERATIVI
093457 - ARCHITETTURA DEI CALCOLATORI E SISTEMI OPERATIVI
089311 - COMPLEMENTI DI INFORMATICA
093457 - ARCHITETTURA DEI CALCOLATORI E SISTEMI OPERATIVI
IORAZZZZ085779 - ARCHITETTURA DEI CALCOLATORI E SISTEMI OPERATIVI

Obiettivi dell'insegnamento

Lo scopo della prima parte del corso è sia quello di ampliare la conoscenza della programmazione, acquisita nel corso di Fondamenti di Informatica, approfondendo le tecniche di programmazione parallela e concorrente, sia quello di comprendere e approfondire lo studio del sistema operativo.

Il resto del corso è dedicato a comprendere come è realizzato un calcolatore seguendo un percorso di approfondimento "per livelli", scendendo dal livello della programmazione fino al livello delle porte logiche, che costituiscono l'astrazione del funzionamento dell'Hardware.


Risultati di apprendimento attesi

DdD 1:( conoscenza e comprensione) A seguito del superamento dell’esame, lo studente:

  • conosce i principi fondamentali di funzionamento dei sistemi digitali
  • conosce l’architettura dei calcolatori a livello delle istruzioni macchina
  • conosce la struttura interna di un calcolatore
  • conosce i meccanismi Hardware per la gestione del sistema, in particolare quello di interrupt
  • conosce i principi di funzionamento di un sistema operativo
  • conosce i principi della programmazione concorrente

DdD 2: (capacità di applicare conoscenza e comprensione) A seguito del superamento dell’esame, lo studente:

  • è in grado di scrivere piccoli programi in linguaggio assemblatore
  • è in grado di comprendere il funzionamento di un sistema operativo
  • è in grado di analizzare il comportamento di un programma multi-threaded

DdD 3 (autonomia di giudizio) Durante il semestre vengono proposte due prove, svolte autonomamente dallo studente in modo non sorvegliato, che consentono una autovalutazione del proprio livello di apprendimento.

DdD 4 (abilità comunicative): nessuno

DdD 5: (capacità di apprendimento) A seguito del superamento dell’esame, lo studente:
  • è in grado di apprendere in autonomia altre caratteristiche di base sull’architettura di calcolatori e sui sistemi operativi

Argomenti trattati

Il corso è svolto in modalità on-line tramite internet e quindi le ore di lezione ed esercitazione riportate in questa scheda sono virtuali ed equivalenti a ore reali in aula.

Programma delle lezioni e delle esercitazioni

 1.      Programmazione di sistema e programmazione concorrente
    1.1 Richiami di parallelismo e processi
    1.2 Thread
    1.3 Programmazione concorrente

2.      Struttura del Sistema Operativo
    2.1 La gestione dei processi
    2.2 La gestione della memoria virtuale
    2.3 Il File System
    2.4 I gestori delle periferiche

3.      Il livello dei circuiti logici
    3.1 Algebra di Boole e Porte logiche fondamentali
    3.2 Introduzione alla realizzazione di funzioni combinatorie, principali circuiti combinatori e ALU
    3.3 Bistabili e registri
    3.4 Funzionamento della memoria e aspetti di sincronizzazione

4.     Bus e sottosistemi funzionali
    4.1 Funzionamento del Bus
    4.2 Interfacciamento a memoria e periferica
   

5.      Microarchitettura
    5.1 Struttura interna del processore
    5.2 Funzionamento delle memoria Cache

6.      Istruzioni macchina, assemblaggio e collegamento
    6.1 Classi di istruzioni macchina e modalità di indirizzamento
    6.2 La realizzazione di sottoprogrammi
    6.3 Linguaggio Assembler, assemblaggio e collegamento




Prerequisiti

Il prerequisito ideale consiste nell'avere superato l'esame di Fondamenti di Informatica; è comunque indispensabile avere almeno la capacità di scrivere semplici programmi in linguaggio C.


Modalità di valutazione

Modalità di valutazione per il corso on-line:

La valutazione avviene con un esame orale, in presenza. Se il numero dei candidati in un appello è elevato la prova orale è preceduta da una prova scritta, in presenza, che sostituisce una parte dell'orale.

Durante il semestre vengono proposte una o due prove in itinere (a distanza) per autovalutazione, e gli elaborati possono costituire argomento di discussione durante l'esame orale. Queste prove servono quindi a mostrare che il candidato può essere ritenuto pronto a sostenere l'esame, però la sufficienza in queste prove in itinere non è vincolante l'accesso all'esame orale: agli studenti che non dovessero avere conseguito la sufficienza nelle prove in itinere verrà proposto un recupero in presenza, subito prima dell'esame orale.

 


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaAndrew S. Tanenbaum (e Todd Austin),, Architettura dei calcolatori - Un approccio strutturale, Editore: Pearson, Anno edizione: 2013, ISBN: 9780132916523
Note:

Si noti che il materiale disponibile sul sito IOL è sufficiente per prepararsi all'esame. Questo libro (o anche la sua precedente edizione) costituisce un utile riferimento per migliorare e completare la preparazione.


Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
60:00
90:00
Esercitazione
40:00
60:00
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 100:00 150:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
27/09/2020