Il corso persegue due obiettivi diversi: da un lato, fornire i concetti base della programmazione a oggetti, con particolare riferimento al linguaggio C++ e, dall’altro, introdurre vari aspetti architetturali dei Sistemi di Elaborazione e i relativi principi base di funzionamento. Il corso fornisce una visione integrata dei vari argomenti, evidenziandone le interazioni, specialmente all’interno dei sistemi embedded.

• Conoscenza di tecniche e metodologie di programmazione a oggetti; • Capacità di programmazione avanzata in C++; • Conoscenza delle principali architetture dei Sistemi di Elaborazione e del relativo funzionamento; • Conoscenza dei componenti elementari costituenti un Sistema di elaborazione; • Introduzione dei concetti introduttivi relativi alla programmazione a livello Assembler, ai Sistemi Operativi e alla Security.

Gli studenti dovrebbero avere familiarità con i concetti fondamentali di: • Algebra Booleana, come trattata, ad esempio, in: − F.M. Brown: "Boolean reasoning: the logic of boolean equations," Kluwer Academic Publisher, Boston MA (USA), 1990, (capitolo 1, pp. 1-21) • Sistemi di numerazione e codici, come presentati, ad esempio, in: − E.J.McCluskey: "Logic design principles with emphasis on testable semicustom circuits equations," Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, USA, 1986, (capitolo 1, pp. 1-28) − J. P. Hayes: "Introduction to Digital Logic Design," Addison Wesley, Reading, MA (USA), 1994, (capitolo 2, pp. 51-123) − M. Mezzalama, N. Montefusco, P. Prinetto: "Aritmetica degli elaboratori e codifica dell'informazione", UTET, Torino (Italy), 1989 (in Italian), (capitolo 1, pp. 1-38). • Programmazione di base in linguaggio C: − Strutture di controllo − Tipi di dato e operatori di base − Ciclo di vita di un programma come presentati, ad esempio, in: − B.W. Kernighan, D.M. Ritchie: The C Programming Language Prentice Hall (pp. 1-57) − P.Deitel, H.Deitel: C : How to Program, Prentice Hall, 2009

• Introduzione e consolidamento dei prerequisiti (0.5 CFU): − Presentazione del corso − Algebre booleane − Trend tecnologici − Modellizzazione di sistemi digitali − Classificazioni di sistemi digitali • Programmazione a oggetti in C++ (7 CFU): − Introduzione alla programmazione a oggetti − Introduzione al C++ − Le Classi in C++ − Strutture di Controllo − Funzioni, Stream e manipolatori − Puntatori e memoria dinamica − Tipi di dato astratti − Liste − Ricorsione − Algoritmi di ordinamento − Alberi e Grafi • Architetture dei Sistemi di Elaborazione (1.5 CFU): − Componenti base di un sistema − Diverse soluzioni architetturali − Architettura interna di un processore − Introduzione ai linguaggi Assembler − Principi di funzionamento − Sistemi di interconnessione e relativi protocolli − Sistemi di memoria − Gestione delle interruzioni e delle eccezioni − Sistemi di Input/Output − Sistemi Operativi. • Argomenti trasversali (1 CFU): − Introduzione ai linguaggi Assembler − Introduzione ai Sistemi Operativi − Introduzione alla cybersecurity − Introduzione all’hardware security and trust.

Il corso è organizzato in due moduli paralleli: • Programmazione (7 CFU) • Architetture (3 CFU) relativi, rispettivamente, alla Programmazione a oggetti in C++ e agli aspetti Architetturali. Ciascun moduli ha un proprio esame indipendente. Per quanto riguarda il modulo Programmazione, per ogni settimana del corso a partire dalla seconda, è previsto lo svolgimento di un’esercitazione di laboratorio della durata di circa 1.5 ore. Non sarà richiesta la stesura di report dell’attività svolta nei laboratori, ma la loro frequenza è fondamentale in quanto permette agli studenti di verificare la comprensione dei concetti introdotti a lezione e di metterli in pratica. Gli studenti sono vivamente invitati a installare sul proprio PC un tool per lo sviluppo di programmi in linguaggio C/C++. Tra i numerosi tool di sviluppo gratuiti, consigliamo: • Code::Blocks, Release 10.05 - The open source, cross platform, free C++ IDE, reperibile sul sito: http://www.codeblocks.org/

Tutto il materiale didattico è reso disponibile in anticipo sul portale della didattica, alla pagina ufficiale del corso. Tutte le lezioni saranno registrate e messe a disposizione attraverso il servizio Poli@Home. Per quanto riguarda la parte relativa agli aspetti architetturali, si farà esplicito riferimento al testo: G. Conte, A. Mazzeo, N. Mazzocca, P. Prinetto: “Architettura dei calcolatori”, Città Studi, 2015 Notizie relative al corso e i programmi dettagliati delle lezioni su base settimanale vengono pubblicati, oltre che sul portale della didattica, anche sulla pagina Facebook Algoritmi e Calcolatori 2019.

Modalità di esame: Elaborato scritto prodotto in gruppo;

L’esame è composto di 2 parti, una per ciascun modulo. Gli esami dei due moduli possono essere sostenuti in momenti indipendenti: il voto finale, corrispondente alla media pesata dei voti conseguiti nei due modulii, viene registrato quando si sono superati con successo entrambi i semi-corsi. Per il semi-corso Programmazione, l’esame consiste nella realizzazione di un programma in linguaggio C++ in grado di risolvere un problema assegnato durante il corso. Lo studente deve consegnare, nei tempi a lui più consoni, sia il codice sorgente sia l’eseguibile del suddetto programma, unitamente a una relazione in formato pdf di massimo 2 pagine. Il progetto deve essere consegnato in formato elettronico tramite la funzione “consegna elaborati” del portale della didattica. Il testo del problema e le relative modalità di svolgimento e di consegna vengono illustrate durante il corso. Per il semi-corso Progettazione & Architetture, l’esame consiste in una prova scritta finale, della durata tipica di 90 minuti, contenente domande sugli aspetti trattati. In remoto, l'esame consiste in una prova scritta a risposta aperta o chiusa tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo Exam

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Elaborato scritto prodotto in gruppo; Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;

L’esame è composto di 2 parti, una per ciascun modulo. Gli esami dei due moduli possono essere sostenuti in momenti indipendenti: il voto finale, corrispondente alla media pesata dei voti conseguiti nei due modulii, viene registrato quando si sono superati con successo entrambi i semi-corsi. Per il semi-corso Programmazione, l’esame consiste nella realizzazione di un programma in linguaggio C++ in grado di risolvere un problema assegnato durante il corso. Lo studente deve consegnare, nei tempi a lui più consoni, sia il codice sorgente sia l’eseguibile del suddetto programma, unitamente a una relazione in formato pdf di massimo 2 pagine. Il progetto deve essere consegnato in formato elettronico tramite la funzione “consegna elaborati” del portale della didattica. Il testo del problema e le relative modalità di svolgimento e di consegna vengono illustrate durante il corso. Per il semi-corso Progettazione & Architetture, l’esame consiste in una prova scritta finale, della durata tipica di 90 minuti, contenente domande sugli aspetti trattati. In remoto, l'esame consiste in una prova scritta a risposta aperta o chiusa tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo Exam