L'organizzazione dell'insegnamento prevede 72 ore di lezione ed esercitazione (lunedì e mercoledì, aula 2, h. 10:00-13:00)

L'acquisizione di concetti e metodi nella disciplina è sostenuta da:

• frequenza delle lezioni ed esercitazioni
• studio del testo di riferimento e delle note integrative
• consultazione di altri testi e materiali didattici
• sperimentazione con simulatori e altri strumenti software
• elaborazione di soluzioni a problemi ed esercizi proposti:
  v. area Esercizi sottostante
• interazione con il docente, ricevimento settimanale:
  lunedì e mercoledì, h. 14:30-16:30, studio 325 (I blocco, II piano) [tel.]cit.: [095738]3007
• interazione collaborativa con i colleghi (e il docente)

• obiettivi della valutazione
  • prova scritta e verifica orale:
    valutazione del conseguimento degli obiettivi formativi essenziali
  • colloquio opzionale:
    valutazione della maturità concettuale e scientifica nella disciplina
• prova scritta
  • otto quesiti a risposta aperta, con limiti di spazio
• esame orale
  • verifica individuale delle motivazioni di risposte a quesiti della prova scritta
  • eventuale colloquio (opzionale) individuale sull'uso di concetti e metodi della disciplina in un progetto software originale concordato con il docente, che può essere realizzato in collaborazione con altri studenti
• prova in itinere
  • anticipazione extra della prova scritta, autovalutazione finale (valida per l'esame)

Il superamento dell'esame porta all'acquisizione di 9 crediti.

N.B. le stesse modalità di valutazione si applicano a studenti di edizioni precedenti dell'insegnamento, ma con il programma e i testi di riferimento dell'A.A. 2010-2011. La differenza rispetto alle precedenti modalità di valutazione sta dunque nella struttura della prova scritta, che ora consta soltanto di quesiti a risposta aperta. Ciò vale anche per l'esame da 6 CFU, per studenti dell'AA 2007-08, ma su un programma ridotto, che esclude dalla valutazione gli argomenti delle seguenti lezioni dell'AA 2010-2011: 6 (sono esclusi dalla valutazione solo gli argomenti delle note integrative 2), 14, da 19 a 22

1. Finalità e organizzazione dello studio.  Macchine da calcolo: cenni storici
   • Hamacher 1.7 + Note int. 0
2. Macchine da calcolo: unità funzionali, architetture
   • Hamacher 1.0-3, 1.6 + Note int. cons. 1
3. Aritmetica Maya. Rappresentazione binaria di numeri e caratteri
   • Note int. 1 + Note int. cons. 2 e 3 + Sim. 1, 2 + Hamacher 1.4-5
4. Introduzione alle strutture algebriche, reticoli
   • Note int. 2
5. Algebre di Boole, logica della commutazione, porte e funzioni logiche
   • Note int. 2, Hamacher A.0-1 + Note int. cons. 4
6. Sintesi di reti combinatorie
   • Hamacher A.2-4
7. Realizzazione di porte logiche, reti sequenziali, flip-flop
   • Hamacher A.5-6
8. Registri, componenti di chip di memoria e del processore, FPGA, ALU
   • Hamacher A.7-12 + Hamacher 9.1 + Sim. 3, 4 [+ Sim. 5]
9. Istruzioni macchina, architetture RISC e CISC
   • Hamacher 2.0-3, 2.A1
10. Modi d'indirizzamento, linguaggio assemblativo, direttive di assemblatore
    • Hamacher 2.4-5, 2.A2-3
11. Pile e sottoprogrammi, macroistruzioni
    • Hamacher 2.6-7, 2.A4
12. Tipi di istruzioni, esempi di ISA reali e di programmi assemblativi
    • Hamacher 2.8-12.1, 2.13-14, 2.A5-6

Testo di riferimento

Architettura degli elaboratori, A.A. 2011/2012, basato su:
C. Hamacher, Z. Vranesic, S. Zaky & N. Manjikian :
Computer organization and embedded systems
Sixth edition, McGraw-Hill (2012)

• Capitolo 2 liberamente disponibile presso il sito dell'edizione originale del testo (perciò non incluso nel testo di riferimento, tuttavia parte integrante dei materiali didattici di riferimento)

Note integrative

0.  Cenni storici sulle macchine da calcolo (G. Scollo)

1.   Aritmetica Maya (G. Scollo)
2.   Strutture algebriche, algebre di Boole (G. Scollo)

Libri di testo

A. S. Tanenbaum: Architettura dei calcolatori: un approccio strutturale
Quinta edizione, Edizione italiana, Pearson Prentice Hall (2006)

G. Bucci: Calcolatori elettronici - Architettura e organizzazione, McGraw-Hill (2009)

J.L. Hennessy , D.A. Patterson : Architettura degli elaboratori, Apogeo (2008)

D.A. Patterson, J.L. Hennessy : Struttura e progetto dei calcolatori, 3/e, Zanichelli (2010)

W. Stallings: Architettura e organizzazione dei calcolatori, 8/e, Pearson (2010)

Note integrative per consultazione

1.  Macchine astratte e struttura a livelli dei computer moderni
       in: N. Fazio, A. Nicolosi e F. Barbanera, Introduzione alle Macchine Astratte
2.  Attualità e pratica dell'aritmetica Maya, A. D'Agata, B. Radelli, G. Scollo, IDD'97.
3.  La radice quadrata con l'aritmetica Maya, L.F. Magaña, Atti Convegno IILA, 2003.
4.  Note introduttive sul livello logico-digitale, F. Barbanera, 2008.
5.  IJVM Assembly Language Specification, D. Stone, 1999.
6.  Note introduttive sul linguaggio Mic-1, F. Barbanera, 2008.
7.  Introduction to OpenCL, D. Kanter, 2010.

altri materiali potranno essere indicati nel prosieguo dell'insegnamento (nel frattempo molti materiali sono reperibili presso il sito della precedente edizione dell'insegnamento)

1.  Conversione della rappresentazione dei numeri su abaco Maya
       (v. 1.0, Java: R. Carrubba)
2.  Operazioni aritmetiche additive su abaco Maya
       (v. 1.0, Java: S. Alparone, P. Catania)
3.  Simulatore di ALU a 8 bit
       (v. 1.0, Flash: S. Lentini, G. Nicotra)
4.  Simulatore di ALU a 8 bit (v. 1.0, Java: F. Vindigni)
5.  Simulatore di PLA (v. 1.0, Python: A. Plebe)
6.  Emulatore Mic-1, con traduttore MAL→Mic-1
       (v. 1.3, Java: M.R. Aiello, v. 1.2: D. Spitaleri, E. Torre, F. Ravì)
7.  Arbitraggio del bus (Java: R. Capuano)
8.  Simulatore di cache (v. 1.0, Java: P. Calanna, V. Tosto)
9.  JCacheSim (v. 1.0, Java: A. Guarneri)
10.  Simulatore CodeXor (v. 1.0, Java: L. Morreale, G. Valenti)
11.  Logic Circuit Editor
         (v. 1.0, Java: M. Bellocchi, G. Carpinato, A. Marcellino)

v. anche altri simulatori dalla precedente edizione dell'insegnamento

Forum, Moodle, Galileo: cosa va dove?

• Forum: discussioni di
  • organizzazione dell'insegnamento, avvisi, FAQ
  • problemi con l'uso di servizi on-line, simulatori, ecc.
• Moodle (servizi ad accesso riservato):
  • discussioni di tematiche pertinenti alle lezioni e ai materiali didattici
  • sviluppo di problemi ed esercizi proposti
  • discussioni di idee di progetti software
• Galileo:
  • sviluppo di progetti software