Architettura degli elaboratori Turno 3/2005-2006

2006-03-22T16:41:27Z

Fabioang:

== News ==
'''GIOVEDI' 23 MARZO LEZIONE ANNULLATA'''

== Anni precedenti ==

* [[Architettura degli elaboratori Turno 2/2003-2004|Diario del corso 2003/2004]]
* [http://www.dsy.it/forum/forumdisplay.php?s=&forumid=19 Filez anni precedenti]

== Informazioni generali ==

=== Docenti ===
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Prof. '''[[Ottavio Mario D'Antona|D'Antona]]''' / Prof. '''[[Vincenzo Marra|Marra]]''' per il laboratorio.

=== Corsi di laurea ===
----
* [[:Categoria:Corsi Informatica|Informatica]]

=== Modalità d'esame ===

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'''Orale + Progetto'''

'''dal sito ufficiale:'''
L'esame ha cadenza mensile, tendenzialmente di lunedì. Le date degli appelli sono pubblicate sul sito del D.I.Co. Il voto è determinato da due prove. Una è un'interrogazione tradizionale sugli argomenti trattati a lezione. La seconda consiste nella stesura di una porzione di programma in linguaggio Assembly MIPS (si vedano le due sezioni precedenti). Le due prove possono essere sostenute indipendentemente, purché a non più di 12 mesi l’una dall’altra, pena la necessità di ripetere la prova già sostenuta. Il voto per entrambe le prove è in trentesimi. Il voto finale, che potrà essere registrato solo dopo aver sostenuto con successo entrambe le prove, è ottenuto per media pesata dai due voti parziali. Il peso del progetto in Assembly è di un terzo del totale. Il tema del progetto è pubblicato su questa pagina tre volte l’anno, all’inizio dei quadrimestri gennaio-aprile, maggio-luglio, settembre-dicembre. Il candidato può consegnare in qualunque momento per posta elettronica all’indirizzo marra@dico.unimi.it l’elaborato relativo al tema d’esame corrente. Per poter registrare il voto finale in un dato appello, tuttavia, occorre consegnare il progetto una settimana prima dell’appello in questione, per dare il tempo ai docenti di valutare l’elaborato; le scadenze precise relative agli appelli correnti sono riportate nel tema d’esame. L’elaborato deve consistere di un solo file di testo contenente il sorgente Assembly, eventualmente corredato da un secondo file contenente la documentazione, in formato testo, Adobe PDF, o Rich Text Format.''
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=== Orari e luogo delle lezioni ===

{| border=1
! Martedì!! Giovedì
|-
| 18:30-21:30 Aula 200 (via Golgi) || 18:30-21:30 Aula 200 (via Golgi)
|}

=== Orario di ricevimento studenti ===

'''Lunedì 12.00 - 14.00'''

== Informazioni specifiche ==
=== Sito del corso ===
[http://homes.dico.unimi.it/~dantona/arch/ SITO UFFICIALE DEL CORSO]
=== Forum del corso, e affini ===
[http://www.dsy.it/forum/forumdisplay.php?s=&forumid=210 Forum su DSY.IT]

==Materiale Didattico ==

=== Programma del corso ===

Non ancora disponibile

=== '''TESTI''' ===
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==== Testo di riferimento ====

*'''STRUCTURED COMPUTER ORGANIZATION 5 edizione autore Tanenbaum'''

''la versione italiana del libro è in stampa in questi giorni''

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====Altri testi Consigliati====

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** D.A. Patterson, J.L. Hennessy, Struttura, organizzazione e progetto dei calcolatori: interdipendenza tra hardware e software, Jackson libri, Milano, 1999 (seconda edizione).
** Per le reti di calcolatori: D. Comer, Internet e reti di calcolatori, Addison Wesley-Pearson Italia, Milano, 2003 (terza edizione).
** Il testo: O. D'Antona, E. Damiani, Ambienti esecutivi e di sviluppo dei linguaggi di programmazione, Addison Wesley-Masson, Milano, 1992, è una semplice introduzione preliminare agli argomenti del corso.''

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=== Altro materiale consigliato ===

=== Video delle lezioni ===

'''Le Lezioni saranno registrate durante il semestre e rese fruibili sul sito [http://vc.dsi.unimi.it/ Virtual Classroom]'''

''NB. è necessario un account SILAB per accedere al sito''

''NB2 le lezioni dovrebbero essere online 7/10 giorni dopo la loro registrazione''

=== Appunti ===
'''Appunti del corso a cura di Paolo Pavan:'''

[http://homes.dico.unimi.it/~dantona/arch/appunticorso/AppPavanParte1.pdf Parte 1]

[http://homes.dico.unimi.it/~dantona/arch/appunticorso/AppPavanParte2.pdf Parte 2]

[http://homes.dico.unimi.it/~dantona/arch/appunticorso/AppuntiPavan.zip Completi]

'''MIPS'''

[http://homes.dico.unimi.it/~dantona/arch/appunticorso/ConvenzioniMIPS.txt Convenzioni MIPS per il passaggio dei parametri discusse a lezione]

=== Altro materiale in Internet ===

*[http://www.cs.wisc.edu/~larus/spim.html Il Simulatore SPIM e relativa documentazione]

*''Un utile ambiente di sviluppo gratuito (SO Windows), detto MIPSter, espressamente pensato per il simulatore SPIM (e l’assembly MIPS) è scaricabile da'' [http://homes.dico.unimi.it/~dantona/arch/mipster104.zip qui]

*''A'' [http://www.downcastsystems.com/mipster/ questo] ''indirizzo si trovano le pagine ufficiali su MIPSter''

*''Un versione dello SPIM per MacOS si trova a'' [http://daniel.franke.name/spim/Spim-7.1-r1.dmg.gz questo]''indirizzo, a cura di'' [http://daniel.franke.name/ Daniel Franke]

* Un buon editor gratuito è ConTEXT, reperibile a [http://www.fixedsys.com/context/index.html questo indirizzo]. È prevista una modalità di evidenziazione della sintassi orientata all’assembly MIPS.

* Multipiattaforma trovate [http://www.jedit.org jEdit] (in java), con parziale supporto alla sintassi MIPS

=== Esami passati, tesine, compiti .. ===

[http://homes.dico.unimi.it/~dantona/arch/progetti/ Progetti anni passati]

== Diario del corso ==

===Lezione Giovedì 9 Marzo 2006===

*Introduzione al corso

* [http://it.wikipedia.org/wiki/Booleano Algebra di Boole]

**[http://it.wikipedia.org/wiki/Funzione_booleana Le funzioni Booleane]

**[http://it.wikipedia.org/wiki/Tabella_della_verit%C3%A0 tabelle di verità]

** [http://en.wikipedia.org/wiki/Minterms i mintermini]

''si consigliano gli appunti reperibili dal sito ufficiale del corso a questo'' [http://homes.dico.unimi.it/~dantona/arch/appunticorso/AppPavanParte1.pdf link]

[[Categoria:Corsi]][[Categoria:Corsi Secondo Semestre]][[Categoria:Corsi Informatica]]

===Lezione Martedì 14 Marzo 2006===

*Ripasso lezione precedente
**Funzioni booleane (''le funzioni booleane sono funzioni che ricevono in ingresso una nupla di 0,1 e restituiscono un BIT 0,1'')
**I Mintermini(''il mintermine è una funzione booleane che assume il valore 1 in corrispondenza di un unica configurazione di ingressi'')

* Rapresentazione tramite diagramma di Venn di funzioni booleane

*Analogie fra funzioni Booleane e calcolo proposizionale (Una proposizione cioè una 'frase' da cui analogamente alle funzioni booleane ci si può aspettare 2 soli risultati Vero o Falso)

**la congiunzione logica
**la disgiunzione logica
**la negazione logica

* Accenni storici a [http://it.wikipedia.org/wiki/Kurt_Goedel Kurt Goedel] e la Logica Polivalente

*Le Analogie con i circuiti

*Le porte Logiche ( [http://en.wikipedia.org/wiki/Logical_gate logical Gate])

*cenni storici su [http://it.wikipedia.org/wiki/Vannevar_Bush Vanner Bush] (padre dei calcolatori anologici), e su [http://it.wikipedia.org/wiki/Claude_Shannon Claude Shannon] (suo alievo che formalizzò la corrispondenza fra calcolo proposizionale e Circuiti)

*[http://it.wikipedia.org/wiki/Leggi_di_de_Morgan le leggi di De Moorgan]

*Riassunto Altre prinicpali propietà Algebra Booleana(elemento neutro delle operazioni , distributiva , assorbimento ....)

*AND

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="5" align="center"
|-
| <math>A</math> || <math>B</math> || <math>A</math> &and; <math>B</math>
|- align=center
| F || F || F
|- align=center
| F || T || F
|- align=center
| T || F || F
|- align=center
| T || T || T
|}

OR
{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="5" align="center"
|-
| <math>A</math> || <math>B</math> || <math>A</math> &or; <math>B</math>
|- align=center
| F || F || F
|- align=center
| F || T || T
|- align=center
| T || F || T
|- align=center
| T || T || T
|}

NOT
{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="5" align="center"
|-
| <math>A</math> || ¬ <math>A</math>
|- align=center
| F || T
|- align=center
| T || F
|}

'''funzionalmente completi''' (sono cioè sufficenti ad esprimere una qualsiasi funzioni booleana

*NOT e AND/ NOT e OR sarebbero già sufficenti a esprimere qualsiasi espressione booleana (Dimostrazione usando De Morgan)

*La porta [http://en.wikipedia.org/wiki/NAND#NAND NAND] da sola è sufficente ad esprimere qualsiasi funzione booleana

Sapendo che '''a NAND b = NOT( a AND b )''' possiamo dimostrare che:

La funzione '''NOT a''' è esprimibile come '''a NAND a'''

NOT a = NOT( a AND a ) ''[ per idempotenza a AND a = a ]''

NOT( a AND a ) = a NAND a ''[ per la definizione sopra ]''

[[image:NOT.utilizzando.NAND.gif]]

La funzione '''a AND b''' è esprimibile come '''( a NAND b ) NAND ( a NAND b )'''

a AND b = NOT( NOT( a AND b ) ) ''[ per idempotenza NOT( NOT a ) = a ]''

NOT( NOT( a AND b ) ) = NOT( a NAND b ) ''[ per la definizione sopra ]''

NOT( a NAND b ) = ( a NAND b ) NAND ( a NAND b ) ''[ per la definizione di NOT utilizzando un NAND ]''

[[image:AND.utilizzando.NAND.gif]]

La funzione '''a OR b''' è esprimibile come '''( a NAND a ) NAND ( b NAND b )'''

a OR b = NOT( NOT( a ) ) OR NOT( NOT( b ) ) ''[ per idempotenza NOT( NOT a ) = a ]''

NOT( NOT( a ) ) OR NOT( NOT( b ) ) = NOT( NOT( a ) AND NOT( b ) ) ''[ legge di De Morgan ]''

NOT( NOT( a ) AND NOT( b ) ) = NOT( a ) NAND NOT( b ) ''[ per la definizione sopra ]''

NOT( a ) NAND NOT( b ) = ( a NAND a ) NAND ( b NAND b ) ''[ per la definizione di NOT utilizzando un NAND ]''

[[image:OR_.utilizzando.NAND.gif]]

*Rappresentazione grafica dei circuiti

*[http://it.wikipedia.org/wiki/Multiplexer Il Multiplexer] e la sua rappresentazione

*[http://it.wikipedia.org/wiki/Demultiplexer il DeMultiplexer]

*[http://it.wikipedia.org/wiki/Immagine:Telephony_multiplexer_system.gif esempio] del loro uso combinato per la condivisione di una linea telefonica

'''DA FARE / DA PENSARE:'''
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1)abbiamo visto che usando solo AND e OR non riusciamo ad esprimere tutte le possibili funzioni booleane, Quali e Quante funzioni riusciamo ad esprimere?

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File:OR .utilizzando.NAND.gif

2006-03-22T15:22:38Z

Fabioang:

File:NOT.utilizzando.NAND.gif

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File:AND.utilizzando.NAND.gif

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File:OR .utilizzando.NAND.gif

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