lecture 1: course overview - di.univaq.it · macro e micro informatica ... legamicon l’hw ......

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SEA GroupSoftware Engineering and Architecture Group Henry Muccini

[http://www.di.univaq.it/muccini/LabArch]

Modulo di “LaboratorioLaboratorio di di ArchitetturaArchitetturadeglidegli ElaboratoriElaboratori”Corso di “ArchitetturaArchitettura deglidegli ElaboratoriElaboratoricon con LaboratorioLaboratorio”Docente: H. Muccini

Lecture 1: Course Overview- Introduzione al corso- Course Schedule - Administration

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2/16 Henry Muccini, Laboratorio Architettura

Presentazioni

● Chi sono

– Office:A1/10, Coppito II

– Office hours:● Previo appuntamento via email

● Chi siete:

– Chi proviene dal corso dell’anno precedente

– Esperienze di programmazione

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Introduzione al Corso

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Dal corso di Architettura degli Elaboratori al Laboratorio

● Corso di Architettura degli Elaboratori:– Rappresentazione dell’informazione

– Reti logiche

– Reti sequenziali

– CPU

– Memoria

– Sottosistema di I/O

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Architettura di un Elaboratore

Memoria

ALU

R1R2 …

MAR

MBR

Rn

Bus

CPU

MEMORIA

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Dal corso di Architettura degli Elaboratori al Laboratorio

● Corso di Architettura degli Elaboratori:

– Molto studio HW, poco sul SW

● Corso di Laboratorio di Architettura degli Elaboratori:

– Studio del SW

– Basandoci però sulle conoscenze HW acquisite

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● Eniac– 24x3x2

● Progresso senza precedenti– Dal ’40

● 4 volte meglio ogni 3 anni (RAM)

● VLSI

● Input/output/Mem/CPU________● Linguaggi 0,1 e linguaggi ad

alto livello● Sistemi Operativi● Macro e micro informatica● Informatica e

– Biologia, medicina, genomaBus

ALU

R1R2…Rn

Memoria

MAR

MBR

MEMORIA

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Evoluzione del SW

● Linguaggio 0-1

● Linguaggi Assembly

● Linguaggi ad alto livello

● Sistemi Operativi– def: Insieme di Programmi che realizzano una

interfaccia tra utente e Hardware (macchina virtuale)

– def: Gestore delle Risorse del sistema. Permette la gestione efficiente (minimizzazione d’uso) delle risorse

– def: Insieme di procedure manuali o automatiche che permette a piu’ di un utente di condividere un sistema in maniera efficiente

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Sistema Operativo come Gestore delle Risorse

- Fornisce un'interfaccia amichevole all'utente

- Fornisce un supporto durante l'esecuzione dei programmi

- Gestisce le Risorse

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FOCUS del corso● Naturalmente, NON vedremo in questo corso come

funziona un sistema operativo, ne’ tanto meno linguaggi ad alto livello o codifica 0-1

● Vedremo insieme Linguaggio ASSEMBLY

– Set di Istruzioni in assembler MIPS● Fondamenti logici

● Legami con l’HW

– Regole di progettazione

– 4 Principi di Progetto

– SPIM

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Evoluzione del SW

● Linguaggio 0-1

● Linguaggi Assembly

● Linguaggi ad alto livello

● Sistemi Operativi

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Motivazioni e cosa imparerete

● “Imparare il modo in cui sono rappresentate le istruzioni aiuta a scoprire il segreto dellaprogrammazione, cioe’ il concetto dellamemorizzazione dei programmi.”

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Course Schedule (1/2)

● Programmazione assembly– Realizzazione delle principali strutture di controllo

● if/then/else● Loop

● Scrittura di semplici programmi assembly– ricerche in array– programmi di ordinamento– manipolazione stringhe

● Scrittura di funzioni– Convenzioni riguardanti l’uso dei registri

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Course Schedule (2/2)

● Concetti avanzati:

– Linker

– Loader

– Programmi

● Tool “SPIM”

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Programma (di massima)– Istruzioni aritmetico/logiche– Istruzioni “Load and Store”– Istruzioni decisionali– Vettori– Gestione Input– If goto (istruzioni “bne”, “beq”)

- If then else (istruzione “j”)- Cicli - Istruzione di <- Switch

– Procedure- Procedure annidate- Procedure ricorsive

– Modi di indirizzamento del MIPS- Assemblatore, linker e loader- Pseudoistruzioni

– Puntatori– Numeri in Virgola Mobile– Gestione I/O

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In 0x7fffee52 e’ memorizzato, inesadecimale, 31 che corrisponde a “1”(prima cifra dell’input 14)

Ho immesso da console un unico parametro con valore “14”

0x7fffee10

0x7fffee13

In 0x7fffee53 e’ memorizzato, inesadecimale, 34 che corrisponde a “4”(seconda cifra dell’input 14)

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MARS tool

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Amministrazione del Corso

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Metodo di insegnamento

● Uso delle slide– Stampate le slide prima della lezione– ®

– ?– Uso dei colori rosso e blu per evidenziare termini

importanti– Uso di stripe colorate per identificare concetti

importanti

– RICORDA: le slide sono solo di ausilio. Non sostituiscono il libro di testo

● Uso della lavagna

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Textbook● Required:

– David A. Patterson, John L. Hennessy,“Struttura, organizzazione e progetto dei calcolatori(Interdipendenza tra hardware e software )”, Jackson Libri

● Capp. Introduzione, 1, 3, 4 e Appendice A

Oppure

– David A. Patterson, John L. Hennessy“Struttura e progetto dei calcolatori, l’interfaccia

hardware software", Zanichelli 1995

● Tool:

– SPIM (A MIPS R2000/R3000 Simulator)

● www.cs.wisc.edu/~larus/spim.html

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Assessment

● Calendario Didattico: (come da http://informatica.di.univaq.it/)

● Project

● More information will be available on the web site soon

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Parziale

● A.A. 2007-2008:– 70% ha passato lo scritto al primo appello

(50/70)● Di cui, 32 su 50 senza l’obbligo di consegna del

progetto

Mentre

– 30% ha passato lo scritto al secondo appello● Di cui, 0 senza l’obbligo di consegna del progetto

⇓Cominciate SUBITO a studiare

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Progetto

● Esame =

– Scritto [obbligatorio]● Assegna un voto massimo pari a 26/30

– Progetto con discussione [facoltativo]● Assegna un voto massimo pari a +5

● In collaborazione con il corso sul Linguaggio C

● Create al piu’ presto i gruppi

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Esempio di Progetto

● Aprire un esempio di progetto:

– Directory: Lezione1_EsempioProgetto

● Documentazione

● Codice sorgente

● Esecuzione in SPIM

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LabArch08-09 vs. LabArch07-08

● Programma:

– Simile a quello dell’anno precedente

– Link con il corso su Linguaggio C

● Modalita’ d’esame:

– Come l’anno scorso

– Gestione delle lezioni:● Esercitazioni pratiche su alcuni argomenti

● Alcuni esercizi di “prova” per testare la vostra preparazione

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Prossime lezioni…

● Tre lezioni in questa settimana

● Due lezioni nella settimana prossima

● Due settimane di buco, per permettervi di studiare

– Copriremo in queste due settimane la parte del programma prima delle procedure

– Create i gruppi nel frattempo

● Due lezioni a settimana fino alla fine del corso

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Domande?

● Metodo 1:

– Controllate il sito Web

● Metodo 2:

– Ricevimento su appuntamento● Inviate una email a [email protected]

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Course Administration● Course Web Site:

– http://www.di.univaq.it/muccini/LabArch/

– reachable from http://informatica.univaq.it

– Controllate Frequentemente le aree “News” e “F.A.Q”

● In particolare, prima di eseguire una qualsiasi domanda, controllare se tale non e’ gia’ stata risposta nelle F.A.Q.

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Sito Web

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Alcuni consigli utili e Raccomandazioni

● Cominciate SUBITO a studiare i concetti di questolaboratorio, e vi sara’ molto piu’ semplice seguire le lezioni

● Studiare sul libro di testo: i lucidi possono contenere sviste e si limitano ad esporre solo un estratto dei contenuti del corso

● No telefonini accesi in aula

● Uso appropriato dei Portatili in aula

● Lingua Inglese

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Lingua Inglese

● GSEEM

● Tesi all’estero

● Tesi all’estero in azienda

● Lavori in azienda all’estero

● Progetti EU e non

● Corsi di Inglese in Facolta’

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