Libri di Graziano Frosini

In questo testo vengono illustrati i principi della programmazione e forniti elementi di strutture dati, facendo riferimento al linguaggio di programmazione C++. La descrizione del linguaggio arriva fino alle classi e non viene esaminata la programmazione a oggetti. I vari costrutti linguistici del linguaggio C++ vengono presentati in forma semplificata e gli esempi sono stati scelti prendendo argomenti che hanno riscontro nell'esperienza comune.

In questo terzo volume del testo "Architettura dei Calcolatori", dal titolo specifico "Aspetti Architetturali Avanzati e Nucleo di Sistema Operativo". viene utilizzato il processore PC (illustrato nei primi due volumi del testo), anzitutto per trattare tematiche avanzate (memoria virtuale, protezione, multiprogrammazione) con riferimento ai Personal Computer. Viene quindi descritto un nucleo di sistema operativo (con processi, primitive di nucleo e primitive di I/O), che consente di trattare gli aspetti di interfaccia tra hardware e software, verificando sperimentalmente le funzionalità dei costrutti software basilari, e di gestire le più importanti interfacce presenti nei Personal Computer. Il nucleo descritto nel testo è stato effettivamente realizzato, utilizzando come strumenti di programmazione i linguaggi Assembler e C++ dell'ambiente GNU/GCC, e può essere eseguito utilizzando l'emulatore QEMU. Esso è disponibile al sito internet: ing.unipi.it/LibrooCalcolatori.

In questo primo volume del testo "Architettura dei Calcolatori", dal titolo specifico "Struttura software del processore PC, Assembler e corrispondenza fra C++ e Assembler", viene anzitutto presentato il cosiddetto Processore PC (schematizzazione dei processori con architettura x86-32), con riferimento sia alle istruzioni della Arithmetic and Logic Unit per numeri naturali e interi, sia a quelle della Floating Point Unit per numeri reali. Viene quindi illustrato il linguaggio Assembler con riferimento al sistema operativo Unix e all'ambiente di programmazione GNU/GCC. La parte preponderante del testo è dedicata a illustrare le modalità con le quali si realizzano in Assembler i principali costrutti linguistici del linguaggio C++ (che si suppone noto), con particolare riferimento alle funzioni/operatori globali e alle funzioni/operatori membro di classi. Alcuni dei più significativi programmi che compaiono nel presente volume sono disponibili al sito internet: ing.unipi.it/LibroCalcolatori. Essi possono essere scaricati, evitando in tal modo una loro riscrittura, che spesso introduce insidiosi errori di battitura.

In questo secondo volume del testo "Architettura dei Calcolatori", dal titolo specifico "Struttura hardware del Processore PC, dei Bus, della Memoria e delle Interfacce, e Gestione dell'I/O", viene descritta l'architettura di un calcolatore basato sul processore PC (descritto nel Volume I), utilizzando il controllore APIC, il bus PCI e il meccanismo di bus-mastering. Vengono descritte le tipiche interfacce di I/O, sia a byte che a blocchi. Vengono infine illustrate le attuali tecniche di organizzazione interna di un processore. È stato appositamente sviluppato un pacchetto software per effettuare esercizi di I/O, disponibile al sito internet: ing.unipi.it/LibroCaIcolatori Le interfacce trattate vengono gestite sia a controllo di programma che attraverso il meccanismo di interruzione e, per quelle a disco, anche mediante accesso diretto alla memoria tramite il bus mastering PCI.

In questo secondo volume del testo "Architettura dei calcolatori", dal titolo specifico "Struttura del processore, del bus, della memoria e delle interfacce, e gestione dell'I/O", viene descritta l'architettura di un calcolatore basato sul processore PC (software compatibile con i processori a 32 bit presenti nei personal computer), utilizzando il controllore APIC, il bus PCI e il meccanismo di bus mastering. Vengono descritte le tipiche interfacce di I/O, sia a byte che a blocchi. Vengono infine presentate le attuali tecniche di organizzazione interna del processore. È stato appositamente sviluppato un pacchetto software per effettuare esercizi di I/O, disponibile al sito Internet http://www.ing.unipi.it/LibroCalcolatori. Le interfacce trattate vengono gestite sia a controllo di programma che attraverso il meccanismo di interruzione e, per quelle a disco, anche mediante accesso diretto alla memoria tramite il bus mastering PCI.

I processori presenti nei Personal Computer presentano aspetti architetturali avanzati, che ben si prestano ad una trattazione che si appoggia su calcolatori largamente diffusi. La realizzazione del nucleo di un sistema operativo che utilizza un'architettura effettiva consente di comprendere gli aspetti di interfaccia tra hardware e software, e di verificare le funzionalità dei costrutti software basilari. Il processore di riferimento è in realtà un processore schematizzato, software compatibile (verso il basso) con i processori presenti sui Personal Computer. Il nucleo multiprogrammato è realizzato in Assembler e in C++, utilizzando l'ambiente di programmazione DJGPP, che è la versione per DOS/Windows dell'ambiente GNU.