I migliori libri sui calcolatori elettronici

In questo articolo scopriremo quali sono i migliori libri sui calcolatori elettronici con una aggiornata carrellata dei migliori manuali di informatica sull’argomento.

Un calcolatore elettronico è un dispositivo fisico che implementa il funzionamento di una macchina di Turing. Più semplicemente e sinteticamente possiamo definire questi apparecchi come dei dispositivi, privi come tutte le macchine di una capacità decisionale, creati per l’elaborazione di dati e segnali, secondo procedure prestabilite.

In questa nostra selezione dei migliori libri sui calcolatori elettronici abbiamo inserito i testi di informatica di più recente pubblicazione sull’argomento e alcuni interessanti manuali di approfondimento.

Cliccando sulle copertine si accede alle schede complete dei libri su Amazon, con tutti i dettagli e le recensioni dei lettori. Le edizioni qui riportate sono quelle più aggiornate.

Calcolatori elettronici: Architettura e organizzazione

---

Questo libro è indirizzato agli studenti dei corsi di laurea delle facoltà di ingegneria e delle facoltà di scienze. Esso intende fornire una visione comprensiva sia dei concetti che stanno alla base della disciplina sia dei concetti di carattere avanzato cui si ispirano i moderni processori. Rispetto alle edizioni precedenti sono state ampliate alcune parti, come quelle riguardanti le architetture superscalari, e sono stati affrontati argomenti che prima non venivano trattati, come le architetture VLIW, i multicore, il multithreading, le macchine vettoriali e le GPU. Inoltre, è stato reintrodotto un capitolo sui bus. Tale capitolo compariva nella prima edizione ma non nelle successive; nel frattempo c’è stato un notevole avanzamento delle relative tecnologie e ho ritenuto di dar loro il dovuto risalto, con riferimento ai moderni sistemi di interconnessione come i bus PCIe, Hypertransport e QPI. Non volendo far crescere il testo a dismisura ho scelto di mettere in appendice gli argomenti che possono essere considerati o come prerequisiti a un corso di calcolatori elettronici (ad esempio, la rappresentazione dell’informazione e le reti logiche), oppure come approfondimenti/estensioni degli argomenti trattati nel testo (ad esempio, la descrizione dell’architettura x86 e certi dettagli di funzionamento di alcuni bus). Le appendici non vengono accluse al volume, esse sono rese disponibili sul sito dell’editore. Come nelle edizioni precedenti il testo propone un consistente numero di esercizi. Le soluzioni di larga parte degli esercizi possono essere scaricate dal sito dell’editore. Il libro cerca di tenere per quanto possibile un approccio progettuale anziché descrittivo; si vedano per esempio i capitoli dedicati al progetto della CPU e alla sua realizzazione in pipeline. Viene dato risalto ad aspetti aventi un forte collegamento con la realtà applicativa: l’organizzazione della memoria, il sistema di ingresso/uscita e il trattamento delle interruzioni, allo scopo di fornire conoscenze che potranno rivelarsi utili nella pratica professionale. I concetti di base vengono presentati in forma del tutto generale, possibilmente rapportandoli alla pratica industriale attraverso esempi concreti. A tale fine, il libro prende normalmente come riferimento l’architettura x86, essendo la più diffusa. Quasi sicuramente il personal computer di chi sta leggendo queste righe contiene un processore x86. Viene fatto anche riferimento all’architettura ARM; non mancano riferimenti ad architetture del passato. Per quanto riguarda la scelta preferenziale dell’architettura x86, ritengo sia più vantaggioso che gli esempi concreti vengano presentati in riferimento alle macchine con cui il lettore ha (e avrà) a che fare, piuttosto che a macchine che egli ha scarse probabilità di incontrare.

---

Struttura e progetto dei calcolatori. Con e-book

---

Nel mondo della tecnologia e dell’industria dei calcolatori ci sono stati negli ultimi anni enormi cambiamenti, che vanno dal rallentamento nello sviluppo della tecnologia dei semiconduttori alla crescita delle Architetture Specifiche di Dominio (DSA); dal ruolo delle microarchitetture come superfici sicure contro gli attacchi informatici alla ri-verticalizzazione dell’industria della tecnologia informatica, con poche aziende che forniscono infrastrutture di calcolo. In particolare, la crescente importanza dell’insieme di istruzioni open-source, che consentono alle organizzazioni di costruire processori senza dover prima negoziare una licenza e di sviluppare implementazioni che vengono condivise liberamente, costituisce una risorsa preziosa per la ricerca accademica e la didattica. Lo studio dell’informatica non può riguardare solo i principi su cui è fondata l’elaborazione, ma deve anche riflettere lo stato delle conoscenze attuali, e la quinta edizione italiana di Struttura e progetto dei calcolatori riflette proprio questi vertiginosi cambiamenti. Oltre all’aggiornamento dei dispositivi descritti, è stata aggiunta la trattazione delle Architetture Specifiche di Dominio e sono state reinserite le parti dedicate alle architetture multi-ciclo. Viene dato più spazio all’impatto dei software open-source sulle architetture e il confronto tra le architetture MIPS e quelle ARM e RISC-V è portato avanti in modo ancora più approfondito. Dal punto di vista didattico sono stati aggiunti in ciascun capitolo i paragrafi Come andare più veloce e Aiuto allo studio, con quesiti sfidanti (e risposte), mentre si mantengono le rubriche delle edizioni precedenti Interfaccia hardware/software, Capire le prestazioni dei programmi, Quadro d’insieme e Autovalutazione (con le risposte alla fine di ogni capitolo). Tutti gli esercizi sono stati aggiornati.

---

Struttura e progetto dei calcolatori. Progettare con RISC-V. Con e-book

---

Fino a poco tempo fa i programmatori potevano fare affidamento sul lavoro dei progettisti di architetture e di compilatori e su quello dei produttori di chip per rendere più veloci e più efficienti a livello energetico i propri programmi senza il bisogno di apportare alcuna modifica. Questa epoca è finita: affinché un programma possa essere eseguito più velocemente deve diventare un programma parallelo. La tecnologia moderna richiede che i professionisti di ogni settore dell’informatica conoscano sia il software sia l’hardware, la cui interazione ai vari livelli offre la chiave per capire i princìpi fondamentali dell’elaborazione. Per questo motivo gli autori di Struttura e progetto dei calcolatori hanno posto l’enfasi sulla relazione tra hardware e software, e il recente passaggio dalle architetture uniprocessore ai multiprocessori multicore ha confermato quanto la prospettiva del parallelismo sia giusta. La novità di questa edizione è la scelta di trattare l’architettura RISC-V. Sviluppato inizialmente a Berkeley e progettato per funzionare con cloud computing, dispositivi mobili e altri sistemi embedded, questo insieme di istruzioni è più semplice ed elegante dell’insieme di istruzioni MIPS e presenta anche il vantaggio di non essere un’architettura proprietaria. Esistono quindi simulatori, compilatori e debugger RISC-V open source facilmente reperibili, e persino implementazioni RISC-V open source scritte nei linguaggi di descrizione dell’hardware. Gli obiettivi principali del corso sono: dimostrare con esempi concreti quanto sia importante comprendere il funzionamento dell’hardware, per ottenere buone prestazioni ed elevata efficienza energetica; evidenziare i temi principali di ogni argomento inserendo a margine del testo le icone associate alle «otto grandi idee» nella progettazione delle architetture; proporre nuovi esempi che riflettano il ricambio generazionale avvenuto nel passaggio dall’era dei PC all’era postPC (tablet, cloud, ARM, x86); distribuire il materiale relativo all’I/O in tutto il libro anziché racchiuderlo in un unico capitolo; aggiornare il contenuto tecnico per rispecchiare i cambiamenti avvenuti nell’industria, facendo riferimento, per esempio, ad architetture come il Cortex A-53 ARM e il Core i7 Intel.