The course is taught in Italian. Insegnamento obbligatorio per Laurea Magistrale in Ingegneria Informatica, collocato al I periodo didattico del I anno. Il corso ha lo scopo di fornire una conoscenza di base sull'architettura dei sistemi di elaborazione, con particolare riferimento ai sistemi basati su microprocessore. Il corso analizzerà le varie componenti di un sistema di elaborazione: dall'architettura interna dei microprocessori, ai bus di sistema alla gestione dei principali periferici.

- Conoscenza delle architetture delle diverse classi di processore, con particolare riferimento ai processori della famiglia x86 e ARM. - Conoscenza delle architetture superscalari e multithread - Conoscenza delle architetture e delle metodologie per la progettazione della memoria centrale nelle sue varie gerarchie (cache L1, L2,') e delle tecnologie (DDR3 , ..) - Conoscenza delle caratteristiche dei bus di sistema, di cpu e di I/O - Conoscenza delle tecniche per la gestione degli I/O e progettazione delle interfacce. - Capacità di analizzare le prestazioni di un'architettura basata su microprocessori - Capacità di progettare sistemi basati su microprocessori - Capacità di progettare moduli di memoria - Capacità di progettare interfacce per periferici - Capacità di progettare codice in assembler per la gestione di dispositivi di I/O

- Conoscenza dell'architettura dei sistemi di elaborazione: struttura del processore e organizzazione della memoria - Conoscenza delle funzioni basilari dei sistemi operativi - Capacità di sviluppare programmi in linguaggio assembler

• Approfondimenti sull'architettura base di un microprocessore • Introduzione alle architetture moderne dei microprocessori • Architetture dei processori CISC, RISC e superscalari: analisi delle caratteristiche e delle prestazioni • Architettura di un sistema basato su microprocessore • Flusso di sviluppo di applicazioni di sistemi embedded attraverso l'utilizzo di una scheda di sviluppo • Tecniche avanzate di programmazione di sistemi embedded: teoria e pratica. • Tecniche avanzate di programmazione assembler (ARM & 8086): teoria e pratica.

• Lezioni in aula: 50% della durata del corso; • Esercitazioni in aula: 30% della durata del corso; • Laboratori assistiti: 20% della durata del corso. Gli studenti sono invitati a interagire con i docenti, a lezione, esercitazioni in aula ed in laboratorio.

• J.L. Hennessy, D.A. Patterson, Computer Architecture: a Quantitative Approach, Morgan Kaufmann Publishers, Inc., VI Edition, 2017 • Steve Furber, ARM system-on-chip architecture, Addison-Wesley, 2000. Materiale aggiuntivo facoltativo fornito dal Docente dell'insegnamento.

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa; Prova pratica di laboratorio;

Exam: Written test; Optional oral exam; Practical lab skills test;

... L'esame è costituito da una prova scritta e da una prova orale (opzionale), delle quali la prima e' articolata in due parti. 1. La prima parte consiste in domande sugli argomenti svolti a lezione. Durante lo svolgimento della prova non è possibile consultare testi o appunti. Punteggio massimo = 8 punti; punteggio minimo per superare la prova = 4 punti. 2. La seconda parte consiste nello sviluppo di un programma in linguaggio assembler. Durante lo svolgimento della prova è consentito consultare testi o appunti purche' essi siano in formato cartaceo (non e' consentito l'uso di tablet, computer, dispositivi mobili, appunti-note-testi in formato elettronico). Punteggio massimo = 18 punti; punteggio minimo per superare la prova = 9 punti. La durata delle due prove scritte e' compresa tra 2 e 3 ore. Entrambe le prove vanno superate singolarmente nel medesimo appello; il non superamento anche di una sola delle due comporta la registrazione della bocciatura ed il dover ripetere entrambe le prove in un prossimo appello. I punteggi delle sue prove vengono sommati e qualora il risultato sia superiore o uguale a 18 e' possibile la registrazione dell'esame, a richiesta dello studente. Lo studente che abbia superato entrambe le prove puo' anche richiedere una prova orale che portera' al massimo ad attribuire ulteriori 8 punti, articolati su al massimo tre domande. La prima domanda orale vertera' sempre sui laboratori, mentre le altre due su tutto il programma. La mancata o insufficiente risposta ad una qualunque domanda comportera' una riduzione del punteggio e l'immediata interruzione dell'esame. Qualora inferiore a 18 il punteggio verra' registrato come bocciatura. Il docente ha, indipendentemente dalla scelta dello studente, la facolta' di procedere all'esame orale nel caso ritenga sia opportuno un approfondimento. Il voto finale verra' calcolato con arrotondamento del punteggio conseguito e, se il punteggio totale conseguito sara' superiore a 31.5 (prima dell'arrotondamento) comportera' l'attribuzione della lode. Gli obiettivi dell'esame sono la valutazione dei candidati in merito alla loro capacita' di progettare e programmare in assembler ed in merito alle loro conoscenze delle architetture dei moderni sistemi di elaborazione.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.