Materiale didattico per Ingegneria Elettronica

Sito a cura di Sandro Petrizzelli
 
 

Calcolatori Elettronici

programma ufficiale del corso

indice completo degli argomenti trattati nei file degli appunti



Importante: per quanto mi sia sforzato di scrivere nozioni corrette, ci tengo a sottolineare che il contenuto informativo dei miei file va sempre preso con il beneficio del dubbio. Chiunque dovesse rilevare errori (clamorosi e non), non esiti a segnalarmeli e provvederò quanto prima ad apportare le correzioni.


Indice dei file

 

15/06/2001) Modello di Macchina Multilivello


                   File: calcolatori001.pdf (dim:  55 kB -  9 pagine) 

 

Indice degli argomenti del file

 

Introduzione

Linguaggi, livelli e macchine virtuali

La struttura a livelli delle macchine odierne

Evoluzioni delle macchine a più livelli

Hardware, software e firmware

   Equivalenza tra hardware e software
 

 

 

12/07/2001) Organizzazione dei sistemi di elaborazione


                   File: calcolatori002.pdf (dim:  64 kB -  10 pagine)

 

Indice degli argomenti del file

 

Introduzione

La CPU

  Ciclo di esecuzione delle istruzioni

  Insieme di istruzioni

  Organizzazione della CPU

La memoria

  I bit

  Gli indirizzi di memoria

  Proprietà generali della memoria: RAM e ROM

 

 

14/12/2002) Generalità su Input e Output


                   File: calcolatori004.pdf (dim:  90 kB -  4 pagine)

 

 

06/07/2003) Memoria Cache: concetti generali


                   File: MemCache.pdf (dim:  62 kB -  10 pagine)

 

Indice degli argomenti del file

 

Introduzione

Il principio di localizzazione

Organizzazione delle memorie cache

Gestione delle scritture in una cache

 

06/07/2003) Memoria Virtuale: concetti generali


                   File: MemVirtuale.pdf (dim:  85 kB -  14 pagine)

 

Indice degli argomenti del file

 

Introduzione

La paginazione

Meccanismi di paginazione

La paginazione su richiesta

Politiche per la sostituzione delle pagine

La dimensione delle pagine e la frammentazione

 

14/09/2002) Allineamento degli accessi alla memoria


                   File: allineamento.pdf (dim:  240 kB -  5 pagine) 

 

 

17/10/2001) Istruzioni: concetti generali


                   File: Istruzioni.pdf (dim:  39 kB -  7 pagine)

 

Indice degli argomenti del file

 

I formati delle istruzioni

Criteri generali di progettazione dei formati di istruzioni

Cenni all'indirizzamento

  Indirizzamento immediato, diretto, tramite registri, indiretto

 

 

29/04/2002) Esecuzione di istruzioni in parallelo


                   File: calcolatori003.pdf (dim:  44 kB -  7 pagine)

 

Indice degli argomenti del file

 

Introduzione

Classificazione di Flynn

Macchine a pipeline

Macchine vettoriali e Array Processor

Macchine MIMD

 

03/01/2003) Indirizzi di memoria: Big Endian e Little Endian


                   File: endian.pdf (dim:  32 kB -  5 pagine)

 

 

Tracce degli appelli d'esame (prof. Mastronardi)

 

Prova scritta del 10/04/2001

Scrivere in RTL i microprogrammi utili ad interpretare le seguenti istruzioni:

LDA (#1000)              LW R1,(#1000,R2)

rispettivamente per una architettura ad accumulatore ed una architettura "DLX like" pipelined, entrambe con bus dati a 32 bit.

Commentare le soluzioni in termini di prestazioni e possibili conflitti. E' possibile introdurre variazioni alle architetture conosciute.

N.B. 

Per il DLX: M[M[1000+R2]]->R1

Per l'architettura ad accumulatore: M[M[1000]]->Acc

 

Prova scritta del 28/02/2001

Considerando di voler aggiungere, al set di istruzioni del DLX, le istruzioni PUSHD* e POPD* dedicate alla gestione in memoria di un'area di Stack, giustificare la soluzione architetturale (microprogrammata) più conveniente per ottenere l'esecuzione delle suddette istruzioni con la massima efficienza possibile. 

Scrivere in RTL i microprogrammi utili ad interpretare le rispettive istruzioni:

PUSHD R6                 POPD R8

* La "D" sta per "Doppia Word"

 

Prova scritta del 20/01/2001

Considerata l'istruzione

ADDD R6,R8,R4

individuare (in RTL) una architettura "DLX like" in grado di eseguire la stessa in modo più efficiente possibile.

 

 

Prova scritta del 17/07/2001

Rappresentare in RTL il funzionamento, in una architettura vettoriale tipo DLXV, di una istruzione di caricamento del tipo seguente:

LV V2,R1,R2

Qualunque soluzione architetturale è consentita, purché giustificata.

Per esempio: R1=indirizzo di memoria; R2=lunghezza del vettore.

N.B. Suggerimento dato dal docente nel corso della prova: si può pensare ad una soluzione simile al DMA

 


Argomenti da altre materie

-) Appunti di Elettronica dei Sistemi Digitali

-) Appunti di Fondamenti di Informatica

-) Appunti di Sistemi di Elaborazione



Fonti:

- Appunti delle lezioni
- M.Italiani, G.Serazzi  , "Elementi di Informatica", Ed. ETAS libri, 1993
- M. Morris Mano , "Digital Design", Ed. Prentice Hall, 1991, seconda edizione (testo in lingua inglese)
- A.S. Tanenbaum, "Architettura del computer: un approccio strutturale", Ed.Jackson libri, 1996, terza edizione

- Hennessy, Patterson, "Architetture dei calcolatori - Metodi di valutazione e di progetto", Ed. Zanichelli 1997


Chiunque dovesse avere del materiale che intende pubblicare in rete, può mandarmelo tramite e-mail e provvederò ad ospitarlo (compatibilmente con lo spazio a disposizione) su queste pagine.