Schema della sezione
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Questa è la pagina dell'insegnamento "Architettura degli Elaboratori" per l'anno accademico 2021/22.
Il codice dell'insegnamento è E3101Q104; E3101Q è il codice del corso di studi "laurea in Informatica", 104 è il codice di questo insegnamento.
NB: nel menzionare i vari argomenti si farà riferimento all'elenco degli argomenti presenti nel Syllabus (link in alto a sx), qui sotto indicati come "ID: ..".
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File
L' Appendice A del libro di testo introduce diversi argomenti presentati nelle nostre lezioni:
- l'assembly MIPS32,
- la catena di programmazione,
- il simulatore SPIM (QtSPIM),
- ed il catalogo di istruzioni con il loro formato.
Questo file verrà lasciato a vostra disposizione durante l'esame.
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Kaltura Video Resource
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Appendici A e B libro A. S. Tanenbaum, "Structured computer Organization", 5th ed.
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Tabella simile a quella che sarà disponibile in sede d'esame.
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Kaltura Video Resource
Video esercitazione "Rappresentazione dell'informazione" A.A. 2020/2021
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Questa risorsa contiene un insieme di esercizi (senza soluzione) che possono essere svolti per una verifica individuale delle competenze acquisite relativamente all'argomento "Rappresentazione dell'informazione". Per ogni esercizio sono disponibili un insieme di risposte e lo studente dovrà selezionare l'unica risposta corretta tra quelle elencate.
Per ciascun esercizio è possibile verificare la correttezza della risposta fornita.
NON è associata nessuna valutazione degli studenti a questo "quiz"
Per necessità di chiarimenti relativi al quiz, è possibile utilizzare il forum relativo all'argomento "Rappresentazione dell'informazione"
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Video esercitazione "Circuiti combinatori" A.A. 2020/2021
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Video esercitazione "Reti sequenziali" A.A. 2020/2021
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Video esercitazione "Instruction Set Architecture" A.A. 2020/2021
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Slide Esercitazione relativa all'argomento Instruction Set Architecture (30.03 turno 2 e 01.04 turno 1)
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Il file contiene un insieme di esercizi con risposte a scelta multipla. Le risposte corrette degli esercizi sono alla fine del documento.
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ASM - Catena Programmativa + Linguaggio Assembly
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Video esercitazione "Assembly" A.A. 2020/2021
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Video esercitazione "Catena programmativa" A.A. 2020/2021
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Le lezioni ed esercitazione dell'argomento "Datapath" fanno riferimento al capitolo 5 della terza edizione del libro di testo ... che è disponibile per download
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Video esercitazione "Datapath" A.A. 2020/2021
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(nei primi pochi minuti Webex non ha registrato lo schermo, purtroppo)
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Altri esempi di modifiche del datapath e dell'automa di controllo per la gestione di altre eccezioni sono disponibili tra le attività del Laboratorio - Eccezioni
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File contenente il gestore delle eccezioni (exception handler) da modificare e da selezionare tra le opzioni di QTSPIM (menù Preferences/MIPS/Load exception handler), per gli esercizi relativi a esercitazioni e laboratorio Eccezioni
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(versioni originali disponibili ai link indicati all'interno)
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Esercizi sulle prestazioni delle diverse tecniche di gestione I/O e esempi di gestione I/O in SPIM
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Forum da utilizzare per necessità di chiarimenti relativi agli esercizi proposti tra le attività del "Laboratorio Architettura degli Elaboratori"
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Link ad una descrizione sulla modalità di richiesta d'iscrizione alle attività di laboratorio (sia in presenza che da remoto)
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Link per richiedere l'iscrizione (qualche giorno prima della prima attività) alle attività di laboratorio (sia in presenza che da remoto)
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Link per l'accesso alle attività di laboratorio attraverso il servizio LIB_as_a_service. Tale risorsa è disponibile, previa iscrizione, sia negli orari previsti per le attività di laboratorio sia in altri orari. Si sottolinea che lo stato della macchina virtuale cui si accede da questo link NON è preservato al termine della singola sessione di esercitazione. Prima del termine di ogni sessione d'uso del laboratorio virtuale sarà quindi necessario salvare copia dei file creati e/o modificati.
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Quiz
Quiz relativo agli argomenti:
- Rappresentazione dell'informazione
- registri e memoria in QTSPIM
- funzioni logiche
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Quiz
Quiz relativo agli argomenti:
- FSM
- reti sequenziali
In Logisim è disponibile una funzionalità (Combinatorial Analysis) che permette di disegnare un circuito a partire dalla sua tabella di verità. Per la realizzazione delle reti sequenziali sarà necessario, oltre al circuito che realizza la logica combinatoria della funzione next_state(), un elemento per la memorizzazione dello stato (ad esempio uno o più flip flop) e un clock.
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Quiz
Quiz relativo agli argomenti:
- assembly (con linker)
Funzionalità di QTSPIM utili per questa esercizione sono:
- Set Breakpoint: impostabile su qualsiasi istruzione del segmento text
- Display symbol: per visualizzare alcune informazioni della tabella dei simboli (N.B. ad ogni aggiornamento della tabella dei simboli, deve essere riutilizzata Display symbol)
- se un programma è costituito da più moduli, utilizzare Load (anzichè Reinitialize and Load) per assemblare i moduli successivi al primo
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Quiz relativo al primo laboartorio sull'argomento Datapath
Nel quiz sono richieste modifiche al datapath multiciclo MIPS e/o alla relativa FSM di controllo.
La realizzazione software delle modifiche, da apportare all'implementazione del datapath in logisim, è da svolgere dopo aver visionato la presentazione di introduzione al Datapath realizzato in Logisim e aver provato a caricare ed eseguire alcune istruzioni.
La cartella con il materiale allegato contiene:
- MIPS-multicycle-datapath.pdf: la presentazione che descrive le varie componenti del datapath realizzato in Logisim e le principali funzionalità per la sua modifica
- MIPS_MultiCycle.circ: il sorgente per logisim del datapath multiciclo MIPS
- truth-tables.zip: le tabelle di verità del datapath multiciclo MIPS
- hex-instructions.zip: la codifica esadecimale delle istruzioni da provare ad eseguire
- hex-esercizi.zip: la codifica esadecimale delle istruzioni richieste negli esercizi del quiz (per provare le proposte di soluzione al datapath)
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Il quiz contiene:
- esercizi presentati nel precedente laboratorio per cui sono disponibili le soluzioni (relativamente alle modifiche richieste per la modifica dell'hw o della FSM di controllo per l'esecuzione di istruzioni non già implementate); per questi esercizi si chiede di riportare la soluzione proposta per modificare l'implementazione del datapath in logisim.
- nuovi esercizi che richiedono la modifica del datapath (di una parte hw o della FSM di controllo) per la gestione di eccezioni. Per questi esercizi, prima della modifica in logisim, dovrà essere descritto l'insieme di modifiche da apportare al datapath
- esercizi presentati nel precedente laboratorio per cui sono disponibili le soluzioni (relativamente alle modifiche richieste per la modifica dell'hw o della FSM di controllo per l'esecuzione di istruzioni non già implementate); per questi esercizi si chiede di riportare la soluzione proposta per modificare l'implementazione del datapath in logisim.
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Svolgere i seguenti esercizi usando QTSPIM, configurato per caricare come gestore delle eccezioni (exception handler) il vostro file.
• in QtSpim -> Settings -> MIPS
• Selezionare l’opzione: "Load Exception Handler” e scegliere il file da caricareN.B. Il gestore eccezioni fornito per l'esercitazione gestisce la sola eccezione break.
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