Classe III A

• A.s. 2010 – 2011• Sistemi di

Elaborazione e Trasmissione dell’Informazione

• 4 ore settimanali (2 laboratorio)

• Docenti– Prof. Alberto Ferrari– Prof. …

Programma Abacus

• SISTEMI DI ELABORAZIONE E TRASMISSIONE DELL'INFORMAZIONE

Finalità• L’area di interesse relativa al

programma del terzo anno è a carattere tecnologico

• E’ l'area dei sistemi per l'elaborazione (calcolatori) e la trasmissione (reti) delle informazioni, conosciuti soprattutto dal punto di vista dell'architettura.

• La finalità dell'insegnamento è, per questo aspetto, quella di contribuire alla formazione di un adeguato bagaglio di precise conoscenze tecniche e di capacità operative per il futuro perito

Obiettivi generali• Conoscere con un buon dettaglio

l'implementazione fisica di diversi tipi di calcolatore e saperne dare una corretta descrizione astratta.

• Programmare sistemi a microprocessore con bus e interfacce standard.

• Riconoscere, analizzare e classificare le diverse architetture di un calcolatore.

• Conoscere i risultati e le linee di tendenza nel campo delle nuove architetture degli elaboratori.

• Conoscere i concetti di base relativi all'evoluzione e alla struttura dei sistemi operativi.

Obiettivi specifici terzo anno• Conoscere sia le rappresentazioni

formali che le strutture concrete di un sistema di elaborazione.

• Progettare, sviluppare e collaudare semplici programmi nel linguaggio macchina e/o simbolico (assembly) di un microprocessore.

• Saper utilizzare semplici ambienti e/o sistemi di sviluppo e debugging di programmi a basso livello.

Contenuti terzo anno• Livelli fisici e virtuali di un sistema di

elaborazione; • architetture viste dall'utente

attraverso il linguaggio macchina;• rappresentazione delle informazioni,

registri e memoria, formato e tipi di istruzioni, metodi di indirizzamento.

• Programmazione Il linguaggio macchina o mnemonico (assembly); software di base per lo sviluppo di programmi a basso livello: assembler, linker e debugger;

• sistemi di sviluppo con cross-assemblatore.

Laboratorio

• Progettazione e realizzazione di semplici programmi in linguaggio mnemonico per capire e sfruttare l'architettura di un microprocessore.

Internet: la Rete delle reti

La struttura fisica di InternetLe linee di collegamento a InternetIndirizzi e protocolliHTTP e il World Wide WebLa posta elettronicaMailing list e newsgroupAltri protocolliIl mondo elettronicoIntranet ed ExtranetPassato e futuro di Internet

• La macchina universale• Le componenti di un elaboratore• Il processore• La memoria centrale• La RAM• La ROM• La memoria cache• Le periferiche di Input/Output• Le memorie di massa• L'architettura di von Neumann

La struttura fisica e logica di un elaboratore

Architetture• Macchine SISD. Modello

Master/Slave, Bus, CPU, Timer, Memorie, Tipi di memorie ROM, RAM, SDRAM, spazi di indirizzamento, accesso alle memorie. A,B,C Bus, ciclo di bus, tipi di slot (ISA e PCI). CPU: ALU, program counter, fetch, decode, execute, microprogrammi, instruction set, pipeline e prefetching; architettura superscalare. Modelli CISC e RISC, clock di CPU e di scheda. Codice operativo e mnemonico. BIOS e inizializzazione della macchina.

UD2-Microprocessore 8088-86• Il sistema operativo MsDos e il BIOS.

Inizializzazione PC e MsDos, POST, Files nascosti, PSP, Environment. Modelli COM e modelli EXE, caricamento in memoria. Comandi MsDos interni ed esterni. CPU 8088: storia, caratteristiche generali, piedinatura. L'organizzazione e descrizione generale (le memorie, i registri, i bus, ecc...). L'organizzazione della RAM e la rappresentazione dell'indirizzo in Segmento/Spiazzamento. I registri della CPU. Bus dati e bus indirizzi. Le linee di controllo della CPU. Il programma DEBUG e creazione di brevi files .COM.

UD3-Assembler 8088-86• Files .EXE e files .COM. Il prefisso di segmento. Ciclo

di produzione codice assembler: assemblatori, linker. Analisi di un assemblatore virtuale. Metodi di indirizzamento per la CPU. Istruzioni per la definizione iniziale dei registri di segmento. Sintassi generale delle istruzioni. Definizione e dichiarazione dei dati. Istruzioni di trasferimento. Istruzioni per la gestione dello stack. Istruzioni di calcolo aritmetico e booleano. Istruzioni di confronto. Istruzioni di salto. Istruzioni per i cicli. Passaggio di parametri sullo stack con Cdecl. Variabili locali sullo stack. Le principali direttive all'assemblatore. Fasi di creazione del programma eseguibile: editing, linking, assemblaggio. Files INCLUDE. Librerie di codice. Le procedure: dichiarazione, chiamate e passaggio di parametri: cDecl, stack frame. Gestione delle principali interruzioni software. Macro costanti e di codice. Elementi di programmazione C: procedure con passaggio di parametri: convenzione del C, per Indirizzo, per Valore, per Riferimento. Notazioni, name spacing, macro.