Tema2015-01

Prova Intermedia di
FONDAMENTI DI INFORMATICA, ordinamento didattico DM 270
(Proff. G. Danese e Tullio Facchinetti)
28 gennaio 2015
CANDIDATO:
n. matricola:
1)
Si descrivano l’impiego dei codici non ridondanti e di quelli ridondanti e le loro
caratteristiche. Si presenti il codice Gray evidenziando la sua utilità. Si dica se si tratta di un
codice ridondante, motivando la risposta. Si spieghi come si possa passare dalla codifica
binaria in valore assoluto al codice Gray.
2)
Si rappresentino i seguenti numeri espressi in decimale, utilizzando il minimo numero di cifre
necessarie, in Valore Assoluto nelle basi 2 e 16, in complemento a 1, a 2 e a 16, in codice
BCD e in notazione eccesso nelle basi 2 e 16 (considerando rispettivamente che la
polarizzazione valga 2n-1-1, se n è il minimo numero di bit richiesti e la costante di
polarizzazione sia (16m)/2 -1, se m è il minimo numero di cifre richieste). Ove necessario si
commentino sinteticamente le risposte.
# decimale
V.A. base 2
Compl. a 2
Eccesso base 2
Compl. a 1
- 156
247
# decimale
Compl. a 16
V.A. base 16
Eccesso base 16
BCD
252
- 101
3)
Si descriva l’architettura di una generica CPU evidenziando in particolare le funzioni che
vengono svolte dall’IR e dall’unità di controllo e commentando il coinvolgimento delle
risorse della CPU durante la fase di execute dell’istruzione. Si motivi infine la necessità di
prevedere un collegamento bidirezionale fra PC e bus dei dati.
4)
Si elenchino gli elementi usati dall’algebra di Boole, gli operatori e le proprietà note. Si
definisca il funzionamento dell’operatore Exor e si citino sue applicazioni.
Prova Intermedia di
FONDAMENTI DI INFORMATICA, ordinamento didattico DM 270
(Proff. G. Danese e Tullio Facchinetti)
28 gennaio 2015
CANDIDATO:
n. matricola:
1)
Si descrivano l’impiego dei codici non ridondanti e di quelli ridondanti e le loro
caratteristiche. Si presentino la parità e il codice a ridondanza ciclica (CRC) evidenziando la
loro utilità. Si dica se il codice dotato di parità e il CRC sono ridondanti, motivando la
risposta.
2)
Si rappresentino i seguenti numeri espressi in decimale, utilizzando il minimo numero di cifre
necessarie, in Valore Assoluto nelle basi 2 e 16, in complemento a 1, a 2 e a 16, in codice
BCD e in notazione eccesso nelle basi 2 e 16 (considerando rispettivamente che la
polarizzazione valga 2n-1-1, se n è il minimo numero di bit richiesti e la costante di
polarizzazione sia (16m)/2 -1, se m è il minimo numero di cifre richieste). Ove necessario si
commentino sinteticamente le risposte.
# decimale
V.A. base 2
Compl. a 2
Eccesso base 2
Compl. a 1
126
-127
# decimale
Compl. a 16
V.A. base 16
Eccesso base 16
BCD
-211
176
3)
Si descriva l’architettura di una generica CPU evidenziando in particolare le funzioni che
vengono svolte dal Program Counter e dallo Stack Pointer. Si commenti il coinvolgimento
delle risorse della CPU durante la fase di decodifica dell’istruzione, ben commentando lo
scopo di tale fase.
4)
Si elenchino gli elementi usati dall’algebra di Boole, gli operatori e le proprietà note. Si
dimostri perché l’operatore NAND sia considerato universale.
Prova di Completamento di
FONDAMENTI DI INFORMATICA, ordinamento didattico DM 270
(Proff. G. Danese e T. Facchinetti)
28 gennaio 2015
CANDIDATO:
n. matricola:
1)
Si descriva la tecnica di parallelizzazione del funzionamento della CPU denominata pipeline
delle istruzioni evidenziando in particolare i presupposti che ne giustificano l’adozione e la
sua efficacia in presenza di sottoprogrammi.
2)
Per la traduzione di programmi scritti in linguaggi sorgente si possono utilizzare compilatori,
e assemblatori. Si elenchino le fasi che vengono svolte da compilatore e assemblatore,
confrontando le modalità di traduzione effettuata.
Prova Intera di
FONDAMENTI DI INFORMATICA, ordinamento didattico DM 270
(Proff. G. Danese e T. Facchinetti)
28 gennaio 2015
CANDIDATO:
n. matricola:
1)
Si descriva l’architettura di una generica CPU evidenziando in particolare le funzioni che
vengono svolte dal Program Counter e dallo Stack Pointer. Si commenti il coinvolgimento
delle risorse della CPU durante la fase di decodifica dell’istruzione, ben commentando lo
scopo di tale fase.
2)
Si rappresentino i seguenti numeri espressi in decimale, utilizzando il minimo numero di cifre
necessarie, in Valore Assoluto nelle basi 2 e 16, in complemento a 1, a 2 e a 16, in codice
BCD e in notazione eccesso nelle basi 2 e 16 (considerando rispettivamente che la
polarizzazione valga 2n-1-1, se n è il minimo numero di bit richiesti e la costante di
polarizzazione sia (16m)/2 -1, se m è il minimo numero di cifre richieste). Ove necessario si
commentino sinteticamente le risposte.
# decimale
V.A. base 2
Compl. a 2
Eccesso base 2
Compl. a 1
- 156
247
# decimale
Compl. a 16
V.A. base 16
Eccesso base 16
BCD
252
- 101
3)
La tecnica di paginazione della memoria permette di far coesistere in un calcolatore la
memoria centrale e la memoria di massa: si illustri la tecnica evidenziando vantaggi e
svantaggi. Se l’indirizzo necessario a gestire la memoria virtuale è costituito da 42 bit, quello
necessario a gestire la memoria fisica da 28 e la dimensione della pagina è pari a 4K, si dica
quale sarà il numero delle pagine virtuali e fisiche e la dimensione della tabella di conversione
degli indirizzi (numero di righe e numero di bit per riga), commentando la risposta.
4)
Si elenchino gli elementi usati dall’algebra di Boole, gli operatori e le proprietà note. Si
definisca il funzionamento dell’operatore Exor e si citino sue applicazioni.
5)
Si descrivano l’impiego dei codici non ridondanti e di quelli ridondanti e le loro
caratteristiche. Si presenti il codice Gray evidenziando la sua utilità. Si dica se si tratta di un
codice ridondante, motivando la risposta. Si spieghi come si possa passare dalla codifica
binaria in valore assoluto al codice Gray.
6)
Si descriva la tecnica di parallelizzazione del funzionamento della CPU denominata pipeline
delle istruzioni evidenziando in particolare i presupposti che ne giustificano l’adozione e la
sua efficacia in presenza di sottoprogrammi.
Prova Intera di
FONDAMENTI DI INFORMATICA, ordinamento didattico DM 270
(Proff. G. Danese e T. Facchinetti)
28 gennaio 2015
CANDIDATO:
n. matricola:
1) Si descriva l’architettura di una generica CPU evidenziando in particolare le funzioni che
vengono svolte dall’IR e dall’unità di controllo e commentando il coinvolgimento delle
risorse della CPU durante la fase di execute dell’istruzione. Si motivi infine la necessità di
prevedere un collegamento bidirezionale fra PC e bus dei dati.
2) Si rappresentino i seguenti numeri espressi in decimale, utilizzando il minimo numero di
cifre necessarie, in Valore Assoluto nelle basi 2 e 16, in complemento a 1, a 2 e a 16, in
codice BCD e in notazione eccesso nelle basi 2 e 16 (considerando rispettivamente che la
polarizzazione valga 2n-1-1, se n è il minimo numero di bit richiesti e la costante di
polarizzazione sia (16m)/2 -1, se m è il minimo numero di cifre richieste). Ove necessario si
commentino sinteticamente le risposte.
# decimale
V.A. base 2
Compl. a 2
Eccesso base 2
Compl. a 1
126
-127
# decimale
Compl. a 16
V.A. base 16
Eccesso base 16
BCD
-211
176
3) La tecnica di paginazione della memoria permette di far coesistere in un calcolatore la
memoria centrale e la memoria di massa: si illustri la tecnica evidenziando vantaggi e
svantaggi. Se l’indirizzo necessario a gestire la memoria virtuale è costituito da 38 bit,
quello necessario a gestire la memoria fisica da 24 e la dimensione della pagina è pari a 2K,
si dica quale sarà il numero delle pagine virtuali e fisiche e la dimensione della tabella di
conversione degli indirizzi (numero di righe e numero di bit per riga), commentando la
risposta.
4) Si descriva la tecnica di parallelizzazione del funzionamento della CPU denominata pipeline
delle istruzioni evidenziando e discutendo in particolare il guadagno temporale risultante,
anche in presenza di sottoprogrammi.
5) Si descrivano l’impiego dei codici non ridondanti e di quelli ridondanti e le loro
caratteristiche. Si presentino la parità e il codice a ridondanza ciclica (CRC) evidenziando la
loro utilità. Si dica se il codice dotato di parità e il CRC sono ridondanti, motivando la
risposta.
6) Si elenchino gli elementi usati dall’algebra di Boole, gli operatori e le proprietà note. Si
dimostri perché l’operatore NAND sia considerato universale.
Prova d’esame di
FONDAMENTI DI INFORMATICA, ordinamento didattico DM 509
(Prof. G. Danese)
28 gennaio 2015
CANDIDATO:
n. matricola:
1. La tecnica di paginazione della memoria permette di far coesistere in un calcolatore la
memoria centrale e la memoria di massa: si illustri la tecnica evidenziando vantaggi e
svantaggi. Se l’indirizzo necessario a gestire la memoria virtuale è costituito da 38 bit,
quello necessario a gestire la memoria fisica da 24 e la dimensione della pagina è pari a 2K,
si dica quale sarà il numero delle pagine virtuali e fisiche e la dimensione della tabella di
conversione degli indirizzi (numero di righe e numero di bit per riga), commentando la
risposta.
2. Si elenchino gli elementi usati dall’algebra di Boole, gli operatori e le proprietà note. Si
definisca il funzionamento dell’operatore Exor e si citino sue applicazioni.
3. Si descrivano l’impiego dei codici non ridondanti e ridondanti e le loro caratteristiche. Si
presentino la parità e il codice a ridondanza ciclica (CRC) evidenziando la loro utilità. Si
dica se il codice dotato di parità e il CRC sono ridondanti, motivando la risposta.
4. Si consideri l’istruzione di salto condizionato, relativo, jr z, numero. Si presenti il formato
dell’istruzione e le fasi dell’esecuzione della stessa, evidenziando le risorse della CPU
coinvolte in ciascuna delle fasi citate.
5. Si descriva l’architettura di una generica CPU evidenziando in particolare le funzioni che
vengono svolte dal Program Counter e dallo Stack Pointer. Si commenti il coinvolgimento
delle risorse della CPU durante la fase di decodifica dell’istruzione, ben commentando lo
scopo di tale fase.
6. Si illustri la modalità di memorizzazione in strutture concrete delle strutture astratte albero e
grafo. Si proponga un esempio di albero a cui si applichi quanto descritto utilizzando come
struttura concreta la catena.
7. Si rappresentino i seguenti numeri espressi in decimale, utilizzando il minimo numero di
cifre necessarie, in Valore Assoluto nelle basi 2 e 16, in complemento a 1, a 2 e a 16, in
codice BCD e in notazione eccesso nelle basi 2 e 16 (considerando rispettivamente che la
polarizzazione valga 2n-1-1, se n è il minimo numero di bit richiesti e la costante di
polarizzazione sia (16m)/2 -1, se m è il minimo numero di cifre richieste). Ove necessario si
commentino sinteticamente le risposte.
# decimale
V.A. base 2
Compl. a 2
Eccesso base 2
Compl. a 1
- 156
247
# decimale
Compl. a 16
V.A. base 16
Eccesso base 16
BCD
-211
176
8. Si descriva la tecnica di parallelizzazione del funzionamento della CPU denominata pipeline
delle istruzioni evidenziando in particolare i presupposti che ne giustificano l’adozione e la
sua efficacia in presenza di sottoprogrammi.