Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000...

29

Transcript of Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000...

Page 1: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

� �� ������ ��� � �� ��� � ���� ��� � ��� �� �� �� ��

��� �� � ����

����� �!"# $ % � &' �"#(" %" ))*+#,$�!�( �$ #"-#�." �/ � 0 %"1 )� & 2% � % � 3$ )$1#�

4 55� 466�78 9 :6� ;<<=>;<<?

Page 2: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

��������

�5�� �9�� :� 5: �� :�: � � � � ���

� 4 ���� 66 :� �� ������� �8

:8� �8 � :�:��: 58 ��4 �6� :�8�� ��� 78 : � 9 ���8 �

� :�� ��� :8 7 : � 9 ���8 �

�5:�� 7 : � :� ��� �8 � ��5�� �9�� :� 58

��8 �� 9 :� �:8 7 : � 9 ���8 �

Page 3: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

�����

I �8 5�� 5� ���7 :�� : : ����� ��� ��������5� : :� � �5� :� 5� 98 5�� 78 :6� �6� ���� �:

I�5 ���� :6� ���8 � : � 5� �:��� 5� : �� �� ������ ��� ��� 8 6� 98� �8�� : :5�8 ��� :�6� 5� � �� �� ��

I �8 ��� � ��7 :� :� 5� �8 7 :�� :5� :� 58 � �� ���7���8 8 �������8 � � �8���6� ��� 8� � �� �� ���� ����� �� � �� ���7���8 8 �������8

I ��� ���� ��� � � � � �� !� ��"� #�"!�� "��� � � $% ��&%�� � #�"!��!�' � � #�()&%�� *

I� : �� :�:��8 �� �5 ����� 66 :� �� ���� ����� ����8 57� 7� � +�, ++�+�- ��� . �- ��� + 8 ���:/� 57� � � +�, ++� . + +��- 0�-- ����� ��+�� �,�

I �8 ��� 55� 6� 5� :78 ���8 � �6�58 ��6� :�8�� ��8 7 : 8�8 9 � :� 1 8 5� :�9 ��� 24����63

Page 4: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

�����

I� ��� :5 ��� 5� ����8 . �� ���� �,� �

I � � ��#� ���� �� �� � ��� �#� !%�) � �� � �% ��� �%)� �� � �% �� ����)� �%� �� �� *

I ����� �� !��#� �)%) � � !���� �!� � �� ���� �%#� *I �� � # � �% ) �� !!� �� � ��))%� ��� � !��$� %#!�)) �

)�� ��� �!����)) % �� *I �8 5�� 5� �8 � � ������ : � ���� �� �� �8�� : � :� � ��.� +�- �� ��

I � ��� ��% ��� ��%�% � !����))%� �� �� � � � ��� �) � ��� �� � *I %!!��#� �)%� �� �� ���%��% �� � � "� �� *I � �� �� !��� �%""%� �� �� ��� �� *I ���� �%""%� �� �� %##�" ��� ������ *

Page 5: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

�� �� ���

I� �������� ��� � �� �6 :8 5�� 6�8 � : � 66��� 78 ��� 6� 5�8 �/�� :� 58 78 ��8 ���� ��� :� 58 8 78 ��� �����8�8 5��� :� 58 78 ��:5�� �9�� :� 58

I � �: �� ��98 5� : 6� 56 �8� : 6�8 �:5�� �9�� :6� �� � 7 :� ��� :� :� 58 �� 5���� ��:� : 6� �6� ���� �:

I� 5��68 �8 �8 58 :� � �5� :� 5�98 5�� 78 : 6� �6� ���� �: � :����:5�� �9�� :6� � �/� ��8 �8 98� �:� :� ��� ��:� ��/� ��

I�5 6� ��� 6� 98 � �8��� �8 � ��� 6�����8 �:��� :� 6���:6� ��978 ���5�� �9�� :6�

����� �� ������ �� �� ���� ��� ����� ��� ��� �� ������ �� ��� ���� ��� �� � �� �7��8 � �:� ��� ��

Page 6: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

�� �� ���

I� :5�� �9�� :6� � : � 66��� 8��8 5� :� �98 5�8 78 � ������� �

I

� !�## ����� ��)� �%� ��� �� � � �% ��� �%)� �� #� ��% #%!� �� ��"�� �#)� � (%))� � # ��%"��)� *

I �� � %�% ��� �% � � !�## �� ��� � ��%�� � % )� #� ��% �� ��#�� �� �%)� �"�� ��%" ��% � #� ��% #%!� �� ��"� � (%))� � !�#)� �� *

I�� �5� 6� 5��68 5�� 15� 5 � �� ��� ������� 57 :��3 78 �����.��� �� �� :�8 �

I �% � )% �� � #��� ��� �� � ��#) ��� ��$%��&%�� *I �� �# ��� �%�� � (%))� �� �$� ��)� �" ��%�� �� !��#)%� �� �� �I ��#) ��� � "% �( �� �� �%"��) � *

Page 7: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

����

I���� : � �: ���78 5� : :�6 �:�� : � � ��:9� � 55� 78 � � ��� 7 : ����8� :5�5�� �9�� :6� 78/� 5� �8� � :�8 � �8��� 6� ��� 8 � ��8 ���8 :� �8 ��� :/���� 98

I� : � :8 58 � �8��� 6� ����

I�8� :� 5: 8 8�86 :��� :� 5:� �-� �� + ��-�

I �"%��� ������� ��� �� ���I �� � �� � � �� ��������� �I �%��� � � ���� �"� �)� �

I !"#$%& ' () *++ , (- *++I ./01$%& ' () *++ , (- *++

I4 ��8 9 � �2 � 3���� � � 4 +��

I �"%��� � �56���6�� ��� �� ���I �� � �� � 7�8� 9:�;< =�7><:� � ?

Page 8: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

�����

I�� ����� ��8/878 �< � �8 7 : �8� :� 58 � �77 :/ :�8 :5

I ���� � �� � � ��� �� �� )�� ���$� ��% � �%�� �I ���� � �� � � �#� �� �)%� �� �� ��% � �%�� �I ���� � �� � � ��� �� �� �� �#� �� �)%� �� �� # ��% !��� �%""%� �� ��

� ##�" ��� �� � �� ����� *I

�8 9�7� �:�� 7 ��� �� 5� �8 �8� �8 5� :�I ���7; ��8���< � % �� �� �#� �� �� � �� % �� �� ��"%��� � � )�� ��% *

I %"$ �� 1 # � � ���� � � � �� ������ �� *I "# �� 1 "# *

I �8<�;��< � �� � !�' !��� �%""� � ##�" ��� *I � 8� �; � % � �#� ��� �� �� �� ��% ��""�## �� �� *

I4 �6�5: 6� 5� :� �:�

I

����� �;:�; #) � �% �� � #�� ��� �� % �� �� �#� �� �� � *

I

� �:� ���;:��>��; �%!��� � � ��� �$� # � � #) � �%)� �I

� ����; �� ��%�� � � � �#) ��� ��� �� �% ���� � � �%�� �� �� �� ���"%��%�� ) ))� % ��% #�)) �"%�% !������ �)� ���#%"�� *

I

���::<�< �� ����) �% �# � # � �� �#� �� �� � � !� ������ �� �� �)%))� �� �

�% )�� ��% *

Page 9: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

�����

I�� �:��� 7 : �8��� � � � ����� � �������� � ��� �� ��0�� . ��� +�� +������ �� � ���� �� �� �� �0��0�� + � � :5�� �7 :� :� 58 8���� 5 �8 5� :68 � �� ;<<�

I�5 �8��� 6 ���� :6� 6� :��� 8 � :�68/� �8 7� �8��8 �8

I� ���� �8 � �5 ���� �:�� 58 ��� 7 :7��� :6� 78 ��:5�� �9�� :6� 8 58 �6�9 �� 78 : � :��8 9 : � �8 ��� :/ :

I � :������� ��� :� �5���

I�� ��� 7 :�6� �� :/� 4 ��� 98 5� : 7 :� 6 :�: �86 5:6 : � �� 5� :��� :/ :/8 5�� 5� 8/ :��� :

I�5 �5� ����8 78 � 6� ��� � �8 ��� �:� ���7�5�8 + ����� � ���� �� ���0� ���� +� � +- ��� ��� + ��� + � � � +�- ��� :� �:��� 7 :�8��� �57 �� :5�8� ���� 6� 5 �5 � �� �� �8��� � � ����� � � � ����������� � � � �� � � � � ��- ��� 8���� 5 477 :�� 5 � 8� �82;<<;

I� ��6 :7 : ��� �������

Page 10: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

�����

I4 �� �: �:�8 �:98 5� : :5�8 �8���5� : 8 �� :�: �8 � :� 6� ��� �� 5� : �8� �8 5� :�

I ������ � � ���� * �<7 ���;8 ���;7 �8� ��;���8; � � ���� �) �� � ��� �) ��� �% ��� ���� *

I � �� �������� � � �������� * �<7 ���;8 <8��:�����<: �:��;� ��: � � �� �� �) �� � * �� ��%� �% ("%�� � ���� * �� �� �� ���)% ��% �% �� ��% �%��� $� ��� *

I �� ������ � � � ��� ��* ;� � !<� ��; ; �� ��< ���<8; * "� ��%) �"� ���� $�� �� � ��� � *

I�� ��� :5� �8� 78 � 6� ��� �

#��$ %&&''' �� ��� �� ���&(�����&)*+,+-&� : �� ���� :�5�8 �8 7� ��� ��� :5� �8� 78 � 7�68 5�8

.//0 122333 456 478 9:; 49/2<=>??>@;2I

�8 �8�� �8 7� �8� � :�8 �8 � � ��8 ���8 �8��98 �� 5� 78�6 �:��89 :5�� :��� 98 5�8 :5 �

#��$ %&&''' �� ��� �� ���&(�����&)*+,+-&A*BCD* �$�5I

�� 58� �� �� �� 78 � 6� ��� � �78 9:; 456 498E;FG >/ 95> 4>F 5. 9/H//7F>

Page 11: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

���� ���� � ��� �� ��

I� 5 ���- ����� � : :5�8 578 �5� �8� �8 5�� 7 : :�� ��� :� 5: 6�8 :�6� �6� ���� �8 �� 8�8� � :�8 8 6�8 78�6 �:/8 6� 98 �:�� �/8 �8 �5��� � �8 9� 6� 9 ����� :� 5� �8

I�� +��- 0�-- �� ����� ��� 78�6 �:/8 �:5� :8 98 78 ��8 :�� ��� :� 5:��:9 :� :/8 6�8 :� 6� �6� ���� �8 �� 8�8� � :�8

I � � #� ��)� �� ���� %�� �� "%��$��% ��# �)% � �� � ��� �% ) � ����%�� *I

� : 78� 5:�68 � � :57 : �5� ����� ��� , ���0� + 6�8 �� ����� ��� �5� :� 5� �:�� 78 � 6� �6� ���� �8 9� 6�8 �� 8��8 �8 ���� ��9 9��� :5�5 �:5� ���� :� 7 :/8 ��� � �8��� � :� �8 9 � �:68 7� �� :�:����8

I�� 6� �6� ���� �8 �� 8��8 �8 / :��� 6� 98 �5� ����� ��� � +�, ++� ��5 :5� :8 98 7 : ����� �� , ���0� +�

Page 12: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

��� �� �� �� � ���� ����� �� �� ��

I� :�9 :� 9� �< �8 ���� ���� �8 6�8 ��� :� 9� � 7 :� ��� :� :� 58 8 �<:� �8 ��� :/� �:5� ���� :�

I ��� :� 9� �8 5���8 7 : 6��� �� :�8 �5� 9�66� :5� / :�� �� �8 � � 6� 5�5 �8 ��� :/� �:5� ���� :� 9�66� :5� ��

I�5 9�7� �8 � 8�8� � :�8 �5 ���� ��9 9� �6 �:��� :5 �� 58 ���9�66� :5� �< 6� 5� :��8 58 � � ��.0�� �� 5: :�� ��� :� 58 7 : �� :5�5� �8� �8 5�� 7 : :�� ��� :� 5: 7 : �< �7 8��� 8� � :/� �8 5�8

I�5 � �� �� 9� 7� �8 � 8�8� � :�8 ���� ��9 9 : �6 �:�� : :5 �� � �� 9 :�8 �8� �5� :� 5� �:�� 7 : �< 6� 5� :��8 58 ��� �6 �:/8 �8 �5 ���� �� 9 9� :5 �< 78��� ��� ��� � 6�8 � :� :5 � ��7� 7 : 8�8� � :�8 � ��� : : ���� ��9 9 ::5 ��

I 8 � �8 578 �8 � ��7 �� :� 58 8 :5�8 ���8��� :� 58 �� :�:���� :�: : �:5� ���� :�< 8 �� 5� 5 78/� 5� 8��8 �8 � �� ��� 7 :/8 �� : � �� �� ��

I�� ��8��� :78� � : �� ��� �:6��8 � �; 8 �; �� 8 �� 8�6

Page 13: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

���� ���� ���� ����� ���

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

Level n

Programs in L0 can be directly executed by the electronic circuits

Programs in L2 are either interpreted by interpreters running on M1 or M0, or are translated to L1 or L0

Programs in Ln are either interpreted by interpreter running on a lower machine, or are translated to the machine language of a lower machine

Programs in L1 are either interpreted by an interpreter running on M0, or are translated to L0

Virtual machine Mn, with machine language Ln

Virtual machine M3, with machine language L3

Virtual machine M2, with machine language L2

Virtual machine M1, with machine language L1

Actual computer M0, with machine language L0

Page 14: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

�� ��� ���� � � �� � ���� ���

Level 1

Level 2

Level 3

Level 4

Level 5

Level 0

Problem-oriented language level

Translation (compiler)

Assembly language level

Translation (assembler)

Operating system machine level

Microarchitecture level

Partial interpretation (operating system)

Instruction set architecture level

Hardware

Digital logic level

Interpretation (microprogram) or direct execution

Page 15: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

� ��� ��� �� ��� � � �� � ��

I �� 5 6 : :5�8 �8�� :�9� 78 � �:/8 ��� 78 : 7 :� ��� :� :/ : � 5� ��� :6 :I � �: ���8�� : :5 � �8�� :� 58 �� 5� �8 ���� +�- ��� I �� 5: �� ��� � 6��� :� � :�� 7� � � � :� �5� 9�56 :��� 7 : � �� 5� :��� �I �� 5: �� ��� 6� �6� �� :5 � �� ��� �5� �8 9 � �:68 � �5� :� 58 78 : /� �� �:

:5 :5��� I

�5 � :66� �� 5�98 �� 7 : �� ��8 ����� 5� 8��8 �8 6� 9 � :5��8 �8 ��� �9��8 �5� 98 9� �:� � � � :�

I� 9 � :5� 57� �8 98 9� �:8 :5 � ���� : 7 : �� �; � �� �5:�� � :����� 5� 6� 9 �� ��8 : 6�� :778�� : � - ��� ��

Page 16: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

� ��� ��� � � �� �� ��� ������ ���

I � : � �5� � ����� +� �� + �� �9��� 7� �5 � ����� 7 : �8� :�� �:I � : � �5 6 :�6� :�� 6� :�9��� � �� 1� ������� ��� �� ���3

6���68 7 : 8�8�� ���8 �8 9 � �:6 : � �8 ��� :� 5: ��:�98� :6�8 I

� �8� :�� �: �� 5� 6� 558�� : � ��� 4 �� � ��9 :�8 �5 � ������ .�� � I

�� �8 �6� ��� 7�� : �I � � �##� �� �� �) �� ��%)� �% � !��� �%""% �$� �� )� �)� ! �

"�� ���%�� � ��))� 7��8<�8<� 8�77� *I � � �##� �� �� �) �� ��%)� �% � ��� �) � �$� �� � #� �� "�� ���%� ���

�% ��� )� �)� �"% %��$� �� � �#)� �%#� !%��� ��"� � �" �� �� !��� �%""%� *

Page 17: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

� ��� ��� ��� � ��

�� ��� � � � ������ � �� ��� ��

I ��� � :� 5:�6� ��� ����� � � �������� �����I

�� �:/8 ��� ��4 � :� ��:9� �:/8 ��� ���� �:6� I

�8 :�� ��� :� 5: 78 � �:/8 ��� ��4 /8 5�� 5� 8�8� � :�8 7 :�8��� 98 5�8 7� �9 :6 �� ���� ��9 9�

I�� �:/8 ��� 78 � � :��8 9� � �8 ��� :/� � �5 8��8 5� :� 58 78 � �:/8 ��� ��4 ���8 5��� ��� :�5�8 57� � �6�5: 5��/ : �8 �/ :� :

I� 5��/ : �8 �/ :� : 98�� : � 7 :� ��� :� :� 58 58 � �:/8 ��� 78 � � :��8 9�� �8 ��� :/� /8 5�� 5� 8�8� � :� : 1:5�8 ���8��� :3 7� �5 ���� �� 9 9� 78 ��:/8 ��� ��4 78��� ����5�� � ��� �� �� ��� �,�

Page 18: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

� ��� ��� � � � �� �� �� � ���� ��� �

��

I���� : : �:/8 ��: :5�8 �:� �: 5� 5 �� 5� �� :�:���� : 7� � ���� �� 9 9��� �8987 :�

I� �:/8 ��: :5�8 �:� �: �� 5� 6� 568� :� : �8 � 8�8� � :�8 :5�8 ���8� : 8� ��7 ���� �: 5868����: � : �:/8 ��: � :� � �� : �� �: ���� ��9 9 : �� 5��6 �:�� : 7� : 6�� :778�� : ���- ��������� . � � ��� ��

I� ���� ��9 9 : 7 : � �8��� �:/8 ��� 8 78 : �:/8 ��: � ��8 �:� �: �� 5� :5/86878 : ���� �� 9 9 : 6�8 �:�� �/� 5� ����+ � � ���+���� �, �

I� ���� ��9 9 : :5 �:5� ���� :� ���8 9 � ��� :/� � 7 :� 8 �8 5�� 7 : � �8 ��:78 : �:/8 ��: ��86878 5� : �� 5� �8� �8 5�8 7 : 6�����8 �: � ��� 5�98 �:6 :�8 5���8 �8 � 8��8 �8 6� 9 ��8 5� :� :�:

I�� ���� ��9 9� 6�8 � ��7 �68 : ���� ��9 9 : :5 �:5� ���� :����8 9 � ��� :/� :5 ���� �� 9 9 : 78 � �:/8 ��� ��4 � 78��� ��� � +����

Page 19: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

��

� ��� �� �� � ��� ���� ���� ���� ����� ���

I�� . ��� ��� �� � � �� ���7���8 8 �������8 � 7 :/8 5���� �8 9 ��898 5� :9 �� ��� 5�8

I �8 � ��� � ����:68 � :��8� ��� �� 58 �� ��� �����- ������ �� � 6�8 � : :5�8 �:�68 � �� :� �:/8 ��� ��� :6� 7 :� :�� �8 8 :� �:/8 ��� ��4

I4 ���� :�8 7�� �: �55: �< �8 � �8 ��� :� 5: 1�:�8� :� :/83 5868����:8 ���� � �5� :� 5��8 �5 6� �6� ���� �8 /8 5�� 5� ���� 9�� :����8 8 6 :�� ��� � ��� 5��6 :�� 78 � � ��� �� �� ��� �,�

I �8� �: � 55: �< 8 =< �5 5�98 �� �8 9 ��8 9��� :� �8 7 :� �5� :� 5� �:�� 6�8 ��:9� /8 5:/� 5� :9 � �8 98 5���8 � � �:/8 ��� ��49 :� ��5� /8 ��� :� �:/8 ��� 78 � 9 :6 �� 6� 7 :68

I :� �868 5�8 98 5�8 17�� �: � 55: ?<3 � : � 6�� :�� 6�8 8 �:9 :5� 57� :�9 :6 �� ���� ��9 9� 8 �:7 �68 57� :� 5�98 �� 78 ��8 :�� ��� :� 5: � �:/8 �����4 � : �� ���8 58 �8 �5 �8 5� :� :�8 9 :� �:� �� 98 5�� 78 ��8��8���� :� 5:

Page 20: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

�� ��� ���� �� ����� ��� � � ����� ������� ��� � ������ �����

I � �� �� � ��� �� � 1��;� ���;3 8 ������ ������� 1���� �= ��3I ��)��%�� �#�� ��� #� �� <�;8�� �<:� �8��7;���; *

I

������� ������ � 1�=�; �?= �3 I ��;8;:�; �:� �:; * �� # ���� �� % ��� ��)"� *I 9:��� ��� � �:� �:; * � % � �� � % ��� ��)"� �!%�)� �� �����! )� *

I������ � �� 1�� �< ���� 3

I =� �� �� ��� �� % ��� ���� * � �� � ��)) ��"%� ��) �� � *I ���� � ������ 1��<� ���� 3

I 9�� ���&% �)%)� �� ����� � ���� � * � ��)"�) ��% ���% ��% � ��� ��%��� ��%�% * �� �� � !��)�) �!� *

I���� � �� �� 1��<� ���� 3

I �<7� �;� ��7>;8 ��������<8 ������ * ��)��% �% ��� �%�� �� ���"���� �� � � "� �� ��"! ��## � *

I ������ � ���� 1��<< ��=�3 I ��8� � ��%��%�� ����� �# �)� � ���� � * � �% ��) ��% � ��� ��� �� � �� ��

� ��)) ��"%�� �) �� � *

Page 21: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

� � ��� �� ������ �����

I

�� ������ 1����3 I ��� !� " � ��)% �� * �#)� #�� ��)� !� � ���� ���* � ��� ������

!%�)�� �!� % � # � !����))� *I �� ��� 1�5:/8 �� :�2 �� 8 55�2 �/� 5:� ����3

I �� *��� �% ��� �� )� �"� �� ���$� � ���� �� �� � ��� �� *I �� ��� �#) �� �% �� � �( �� ��� �"% �� *I � � !��� �%""%�% ���� �%��� ���� ��)� �� ))� �� " �) �!�# �� �� �� *

I ��� 1 �5�� :� ��8 �� � 47/� 5687 ���72 ���;3I � � !%##� %� �% �%!!��#� �)%� �� �� � ��% ��% �� � �%) � *I �� � #� �� � �%) � � "% %��$� � !��� �%""� ��# �����%�� �� "�"���% *

Page 22: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

���� ���� � �� � �� ��� ��

Memory

Control unit

Arithmetic logic unit

Accumulator

Output

Input

Page 23: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

��� � � ������ ���

I ��� �� ����� 1���� ���� 3 I �� �"�))� �� � � �% !!��#� �)% �� ����(� �"%� �� �� �� �� # !%� �� !�'

!���� �� � �� �# "%��� "��� � �� �� �% � !�� ��##% �������(� �"%� �� �� !�' �� �� ��"��)� *

I ��"���� �� ���� �� ��� �� ��� " �� ��% �% � � �%�%))� �� � " �� ��% �% � ��#) � � �� �� �� � #��� ��� *

I �#�"!� � � ��� � � ��� � ��� ?��� � � 8� � �)� *I

� ���0�� � ��� - ��� � 1���� ��?<3 I ��� ��� � � ) �% �# �#)� � # � ���� �$�! *I � � �� �#�� ���% � "%��$��� !�' !���� �� � �� �� � � �� ��� ��"��$� *I �#�"!� � ��� ���;7 �� � � ���� � �)� *

I ��� - ��� �� � � ���-� ��� ��� ��� +� �� �� � 1��?<�3 I � ��� % " � ��� �� � � ) �% �# �#)� � # � ���� �$�! *I �#�"!� � �� ��� � 9�� �; � �)� *

Page 24: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

�� � � �� � ��

100000000

10000000

1000000

100000

10000

1000

100

10

1

Tra

nsis

tors

1965 1970 1975 1980 1985

64M16M

4M1M

256K64K

16K

1K

4K

1990 1995

Page 25: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

� ���� �� � ��� ���� �

� ��� � � ��� �.� ++��� ����� �� � � �� ��� �� �

� 9 ���8 � ��� 8 �8��� < ��������� � ��� ��� :6 ��6� 5� �� ��� �8 �

������ �� ��������� ���������� ���� 9 ���8 � 7� � :� 6� �<������ �� ��� 8 ��� 5� � 6� 9 ���8 � �<<� ��� �� � ��������8 �/8 � �� ����� � � �� �2��� ����� 98 5�� 7 : �� ������ :� 5 �<��<<�� �� �� � ������ �� � �� ���� ������� :5� �� 98 ��� ��� ���� ���� ��� �� �� �����

Page 26: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

� �� � ���� � ��� �

��� � �- �������� :� 6 :� �� � :5��:��2�8 ? � :���2�8 1��3 ;�� 1

�<� 3 �2 �8��2�8 1��3 ;� 1

�< 3 �2 �8��2�8 1��3 ;�� 1

�<� 3 �2 �8� �2�8 1� �3 ;�� 1

�<� 3 �2 �8

Page 27: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

���� � �� �� ���

I ��� 7���� 7� ��� �5�8 �

I�� ���68��� �8 8 5� :�9 1� � �� : 6 �� 5: 8 78 �:/�� :3 8� � :���� :���� 5� ����8 78 : �8 ��� 5� � 6� 9 ���8 �� �7 :8 �5:

I�8 � �8 ��7 :6 : �8 � �:�� ��� 5� � ��:5:� :� 78� �: � 55: �8���5��

I�� ���5�8 � ����

I ���� ) �% �# �#)� �*I ��� ��)�# � � "�"���% ��� �����%� ��� *� : ����� � � � �� �0� � I �� "� ��� �� � � ) �% �# �#)� �*I ��" ��)�# � � "�"���% ��� �����%� ��� *

I� : � ������ : ��� ��/8 ��� 5�98 ��� : 6� 9 � :� 98 5� : 58 ����6� :�8�� ��� /� �� : � 9 :� �:� ���58 �8 ��8���� :� 5:

I� : � 9� 5�8 5��� �� 6�� :778��� ���������+��� � ++���. � � ��

I��� : /��: ��� 68��� �: 78 ��� ��9 :� �:� �5� 78 : ��:9 : � ��� + ���� 6�8 /8 ��� �� �7 :��� ������� 57 :�� 98 5�8 :5 � �8��� 6� ���

Page 28: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

�� � � �� � �� �� � �� ��� � ��� ���� � �� �� ���

10M

1M

100K

10K

1K

100

10

11970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998

Pentium

Moore's law

4004

8008

8080

8086

8088

80286

80386

80486

Pentium Pro

Pentium II

Tra

nsis

tors

Year of introduction

Page 29: Architettura degli Elaboratori 1 - Introduzionedallago/AE0708/01_INTRODUZIONE.pdf · 100000000 10000000 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 Transistors 1965 1970 1975 1980 1985 64M

� �� ��� ��� ����

I�5� ��7���� � ��:5:� :� 58 � ����

I4 �����8 58 5�8 � ��� ��9 :� �:� ����� 5��� 58 � ��?=

I �� 7���� 7� ��5 � :6 ���2��8 9�

I����� ��� �8 � ��6� ��� �8 �� 68��� � 4 2� :�86� ��8�

I��� 24����6 � �5 �6� :�8�� ��� � �� � :� 6���68 � � :57 : 7 ::57 :�:����8 ;� ���� �8 7 : 98 9� �:�

I� ��� 68��� �: 6� 5 ��6� :�8�� ��� � 4 2 �� 55� �5� ���8 5�� :5�8 58 �8 9��� :� �8 78 : 6� 5�8 9 �� �� 58 : ���68��� �: 78 ��� �� 9 :� �:� 8 5� :�9

I� ��� 68��� �: 6� 5 ��6� :�8�� ��� � 4 2 �� 5� ���� : �8 5��� : � 57� ��:5:� :� 6� 98 �� ������ :� 5� � ���6�8 6� 558��8 � �� �� �� :5 �8�8