classe iii a a.s. 2010 – 2011 sistemi di elaborazione e trasmissione dellinformazione 4 ore...
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Classe III A
• A.s. 2010 – 2011• Sistemi di
Elaborazione e Trasmissione dell’Informazione
• 4 ore settimanali (2 laboratorio)
• Docenti– Prof. Alberto Ferrari– Prof. …
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Programma Abacus
• SISTEMI DI ELABORAZIONE E TRASMISSIONE DELL'INFORMAZIONE
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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
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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.
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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.
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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.
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Laboratorio
• Progettazione e realizzazione di semplici programmi in linguaggio mnemonico per capire e sfruttare l'architettura di un microprocessore.
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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
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• 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
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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.
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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.
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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.