L'insegnamento mira a fornire i concetti fondamentali relativi ai sistemi di elaborazione dell'informazione; il corso introduce il concetto di sistema di elaborazione dell'informazione, descrivendone l'architettura, il funzionamento e illustrando i passaggi relativi alla sua progettazione. L'insegnamento tratta inoltre dell'interazione tra i moduli hardware e software, soffermandosi in particolare sui sistemi a microprocessore; una parte significativa del corso riguarda i processori e la loro interazione con le memorie e i dispositivi periferici. Al fine di comprendere meglio il funzionamento di un sistema a processore, l'insegnamento include una parte relativa alla programmazione in linguaggio Assembler. Alcuni degli argomenti trattati saranno poi ripresi in insegnamenti successivi (a partire da Sistemi Operativi).

- Conoscenze di base riguardanti la progettazione dei circuiti digitali - Conoscenza del concetto di sistema di elaborazione - Conoscenza dell'architettura di un generico sistema di elaborazione e dei suoi principi di funzionamento - Conoscenza e comprensione dei moduli elementari che compongono un sistema di elaborazione - Conoscenza dell'architettura e del funzionamento di un microprocessore e di un linguaggio Assembler - Capacità di scrivere semplici programmi Assembler - Conoscenza dell'architettura del sotto-sistema di memoria - Conoscenza delle modalità di interfacciamento e gestione delle periferiche - Conoscenze elementari sull'architettura dei processori CISC, RISC e superscalari

- Conoscenze di base di algebra booleana - Conoscenze di base di programmazione - Conoscenze di base sulle tecniche di rappresentazione delle informazioni

- Concetti base sui circuiti logici (6 ore) - Architettura e funzionamento di un processore (10 ore) - Programmazione in linguaggio Assembler (15 ore) - Architettura e funzionamento di un sistema a processore (7 ore) - Il sistema di memoria (6 ore) - Tecniche per la gestione delle periferiche (15 ore) - Struttura e funzionamento dei bus di comunicazione (3 ore) - Cenni ai processori RISC e superscalari (3 ore)

Le esercitazioni in aula riguardano gli aspetti teorici relativi alle architetture dei calcolatori. A partire indicativamente dalla quarta settimana, e previsto lo svolgimento di esercitazioni di laboratorio della durata di 1,5 ore settimanali (per un totale di circa 15 ore complessive), durante le quali gli studenti potranno mettere in pratica gli aspetti visti a lezione relativi alla programmazione in linguaggio Assembler.

Il testo di riferimento, che copre buona parte degli argomenti e: S.L. Harris, D.M Harris, “Sistemi digitali e architettura dei calcolatori”, Zanichelli, 2017 Per la parte di programmazione Assembler può inoltre essere utile il testo: D. Harris, S. Harris, "Digital Design and Computer Architecture: RISC-V Edition", Morgan Kaufmann, 2021 Il docente mette a disposizione degli studenti mediante il sito del corso i lucidi utilizzati nelle lezioni, esempi di scritti di esame ed esercizi, e il materiale per le esercitazioni di laboratorio.

Slides; Libro di testo; Esercizi; Esercizi risolti; Esercitazioni di laboratorio; Esercitazioni di laboratorio risolte; Video lezioni dell’anno corrente; Video lezioni tratte da anni precedenti; Strumenti di auto-valutazione; Strumenti di collaborazione tra studenti;

E' possibile sostenere l’esame in anticipo rispetto all’acquisizione della frequenza

Modalità di esame: Prova orale facoltativa; Prova scritta in aula tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;

Exam: Optional oral exam; Computer-based written test in class using POLITO platform;

... L'esame si compone di una prova scritta e di un'eventuale prova orale. La prova scritta ha una durata di circa 120 minuti e consiste di tre parti corrispondenti indicativamente a: - prima parte: 10 domande a quiz (o semplici esercizi), per la durata di circa 15 minuti; e necessario rispondere correttamente ad almeno 6 di esse perché il resto dell'esame venga corretto - seconda parte: 4 domande a risposta aperta (5 punti ciascuna), per la durata di circa 40 minuti - terza parte: un esercizio di programmazione Assembler (12 punti), per la durata di circa 60 minuti; per superare l'esame e necessario conseguire almeno 5 punti in questa parte. Durante la prova scritta gli studenti non possono consultare nessun materiale, con l'eccezione di una tabella con la sintassi delle istruzioni del linguaggio studiato (fornita dal docente). Lo studente, qualora abbia conseguito un voto almeno pari a 18 nella prova scritta, può chiedere di sostenere una prova orale. La prova orale può anche essere richiesta dal docente. La prova orale verte su tutto il programma del corso e può includere la scrittura di un semplice programma. La prova orale può modificare in positivo o negativo il voto dello scritto.

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.