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SEA GroupSoftware Engineering and Architecture Group 2006 Henry Muccini

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

Laboratorio di Architetturadegli ElaboratoriLabArch 2006 Secondo Quadimestre, a.a. 2005-2006

Docente: H. Muccini

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

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Presentazioni

● Chi sono

– Office:A1/10, Coppito II

– Office hours: Martedi', 15:00 - 17:00 ● 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, genoma

Bus

ALU

R1R2…Rn

Memoria

MAR

MBR

MEMORIA

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Evoluzione del SW

● Linguaggio 0-1

● 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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Sistema Operativo come Macchina Astratta

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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– 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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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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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/)

Data inizio corso: 11/gen/2006Data fine corso: 14/mar/2006Data parziale:13-17/feb/2006Data Esame: dal 20/mar/2006 al 01/apr/2006

● Project

● More information will be available on the web site soon

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Parziale

● A.A. 2004-2005:– 85% di chi ha passato il parziale, ha concluso il

corso ad Aprile

Mentre

– Solo 15 studenti hanno passato il finale ad Aprile!

⇓Cominciate SUBITO a studiare

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Progetto

● Esame =

– Parziale [facoltativo]● Ma vi invito CALDAMENTE a farlo

– Scritto [obbligatorio]● Assegna un voto massimo pari a 25/30

– Progetto con discussione [facoltativo]● Assegna un voto massimo pari a +6

● Create al piu’ presto i gruppi

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LabArch2006 vs. LabArch2005

● Programma:

– Simile a quello dell’anno precedente

● Modalita’ d’esame:– Come l’anno scorso, con piu’ importanza sul

Parziale

● Gestione delle lezioni:– Piu’ esercitazioni pratiche su alcuni argomenti

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

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Domande?

● Metodo 1:

– Controllate il sito Web

● Metodo 2:

– Ricevimento su appuntamento, il giorno Martedi',15:00 - 17:00 Inviate una email a muccini@di.univaq.it

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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 Password Slide:labarch2006

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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