Lezione 1: Fondamenti Sistema ed Architettura Calcolatore Modello a Stack Macchine fondamentali Alfabeti

Sommario zEvoluzione 1: tecnologia zEvoluzione 2: le macchine a più livelli zConcetto di sistema e di architettura zIl calcolatore e il modello a Stack zMacchine di Turing e Von Neumann zAlfabeto

Evoluzione Tecnologica zMeccanica zTermoionica zTransistor zCircuiti Integrati zVLSI z…. (ottici, bioelettronici..)

Macchine a più livelli zEvoluzione per necessità di astrazione yHardware e software zEvoluzione per esigenza di ottimizzazione yda Batch a Timesharing

Sistema Un sistema è un insieme di parti correlate zsistema aperto zsistema aperto e finalizzato ztipi di sistemi

Architettura Larchitettura di un sistema è linsieme delle caratteristiche distintive proprie di quella specie di sistemi (….compatibilità), …. …tipicamente le istruzioni che esegue

Modello a Stack zSignificato del modello zModello molto utilizzato y Sistemi elaborativi (computer) y Reti y Sistemi applicativi

Stack dei Sistemi Elaborativi z0 logico (diretto) z1 microarchitettura (int - diretto) z2 microprogramma - ISA (int) z3 sistema operativo (trad) z4 linguaggio assemblatore (trad) z5 livello applicativo

Stack dei sistemi elaborativi zLinguaggio zTraduzione e interpretazione yInterpretazione: interprete, un istruzione alla volta yTraduzione: compilatore, traduzione completa di un programma da linguaggio Ln a Ln-1

Vantaggi Intrepretazione zPresenza di memorie di sola lettura (controllore) veloci per immagazzinare gli interpreti zProgetto hardware semplificabile zGestione semplificata !!

La macchina di Turing (1936) zIl concetto di algoritmo zIl fondamento funzionale di tutte le macchine calcolatrici

La macchina di Von Neumann (1950) MEMORIA Unità di controllo ALU Accumulatore Output Input

Struttura dei moderni calcolatori zUnità di controllo zALU + Registri (ex accumulatore) = CPU zBus zPeriferiche

Alfabeto zbit zIndirizzi, Byte (convenzione) zDati, Parola (il minimo insieme di informazioni spostato tra memoria e registri) zCalcolo delle combinazioni

Esempio, macchina di Von Neumann zmemoria a 4096 parole zogni parola a 40 bit zuna parola due istruzioni da 20 bit cad zindirizzamento: y8 bit per indicare il tipo di istruzione y12 bit per indirizzare una delle 4096 parole in memoria

Alfabeto zHz zKilo, Mega, Giga zmilli, micro, nano