Prova d’Esame: selezione di domande Si rappresentino i seguenti numeri, espressi in decimale, in valore assoluto (con 8 bit), in complemento a 2 (con 8 bit), in complemento a 16 (con 2 digit), in codice Gray e in codice BCD. Ove necessario si commentino sinteticamente le risposte. # da convertire Valore assoluto Compl. a 2 Compl. a 16 Gray BCD 194 Non richiesto 13 -112 11000010 Non si rappresenta Non si rappresenta 1 1001 0100 00001101 00001101 0D 00001011 0001 0011 Non si rappresenta 10010000 90 Non si rappresenta Non si rappresenta

Prova d’Esame: selezione di domande Si descrivano l’impiego dei codici non ridondanti e di quelli ridondanti e le loro caratteristiche. Si presentino il codice BCD e la parità.

Prova d’Esame: selezione di domande Nell’architettura di una generica CPU sono presenti diversi blocchi fra cui il Program Counter, il registro dei flag e l’accumulatore. Se ne discuta il funzionamento evidenziando in particolare il loro ruolo nel corso dell’esecuzione delle istruzioni.

Prova d’Esame: selezione di domande Si ipotizzi di rappresentare numeri in virgola mobile con 32 bit, di cui 10 dedicati all’esponente. Si indichino gli estremi dell’intervallo di rappresentazione, motivando la risposta; si rappresentino i numeri seguenti commentando sinteticamente le risposte, ove necessario (si tenga presente che nei numeri proposti gli esponenti sono rappresentati in decimale). # da rappresentare Segno Esponente Mantissa -10001110111011 x 275 +0.00000010101111011 x 2-34 0001011001 100011101110110000000 1 1001010111 000111011101100000000 1111011000 101011110110000000000 0111010110 010111101100000000000

Prova d’Esame: selezione di domande Si spieghi cosa si intenda per modalità di indirizzamento; si descrivano le modalità di indirizzamento immediato e indiretto a registro. Si elenchino i tipi di istruzioni presenti tipicamente in una CPU descrivendo in particolare le funzioni svolte dalle istruzioni di controllo macchina (CPU Control).

Prova d’Esame: selezione di domande 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 34 bit, quello necessario a gestire la memoria fisica da 22 e la dimensione della pagina è pari a 2K, si dica quale sarà il numero delle pagine virtuali e fisiche e il numero di righe di cui si compone la tabella di conversione degli indirizzi. La memoria cache permette di far coesistere in un calcolatore la memoria centrale e la memoria a semiconduttore veloce: si illustri la gestione che permette il funzionamento della memoria cache presentandone i vantaggi ed evidenziando su quale principio si basi il suo funzionamento.

Prova d’Esame: selezione di domande Nell’architettura di una generica CPU sono presenti diversi blocchi fra cui il Program Counter, il registro dei flag e l’accumulatore. Se ne discuta il funzionamento evidenziando in particolare le motivazioni delle connessioni dalla ALU al registro dei flag e dal registro dei flag alla ALU. Si descriva l’architettura di una generica CPU evidenziando in particolare le funzioni che vengono svolte dall’IR, dal decodificatore e dall’unità di controllo. Si presenti la modalità di rappresentazione dei numeri in complemento a 2, evidenziando in particolar modo la sua utilità, motivando la risposta. Utilizzando numeri rappresentati con 6 bit, si proponga un esempio di operazione che non produce overflow, ma produce riporto, commentandone il significato. Oppure: …. si proponga un esempio di operazione che produce sia overflow sia riporto, commentandone il significato

Prova d’Esame: selezione di domande Come è noto una codifica può assumere diversi significati in base alle convenzioni di rappresentazione adottate. Nella seconda tabella sono riportati numeri binari e si chiede di indicare i corrispondenti numeri decimali, se le rappresentazioni utilizzate sono quelle indicate sulle colonne. Si tenga presente che per ogni modalità di rappresentazione il numero n di bit disposizione è pari a 12 e che in notazione eccesso la polarizzazione adottata è di 2n-1-1. Analogo discorso per la prima tabella nella quale i numeri sono espressi in esadecimale con 2 cifre e la costante di polarizzazione è (162)/2 -1. Ove necessario si commentino sinteticamente le risposte. # esadecimale Valore Assoluto Compl. a 16 Eccesso CD 7B 205 -51 +78 123 +123 -4

Prova d’Esame: selezione di domande # binario Modulo e Segno Valore Assoluto Compl. a 1 BCD Eccesso 101001011000 011001110010 100001110011 -600 2648 -1447 NB1 +601 +1650 1650 +1650 672 -397 -115 2163 -1932 873 +116 NB1: codifica binaria non significativa in BCD

Prova d’Esame: selezione di domande Ipotizzando che i numeri riportati in tabella in base sedici siano rappresentati in virgola mobile con 32 bit, di cui 8 dedicati all’esponente, si identifichino i numeri corrispondenti (mantissa rappresentata in binario, esponente in decimale) sia nella convenzione che rappresenta l’esponente in complemento a due, sia secondo lo standard IEEE 754, commentando adeguatamente le risposte. Numero in virgola mobile, espresso in base sedici Numero corrispondente B5FC1289 5E46ED01 S=1, Exp=011 0101 1, M=111 1100 0001 0010 1000 1001 - 0,111 1100 0001 0010 1000 1001 x 2107 - 1,111 1100 0001 0010 1000 1001 x 2-20 S=0, Exp=101 1110 0, M=100 0110 1110 1101 0000 0001 + 0, 100 0110 1110 1101 0000 0001 x 2-68 - 1,100 0110 1110 1101 0000 0001 x 2+61

Prova d’Esame: selezione di domande Si illustri l’architettura dei calcolatori in base ai flussi dei dati e delle istruzioni; si descrivano e si confrontino le architetture SISD, SIMD e MIMD. Si descriva la tecnica di parallelizzazione del funzionamento della CPU denominata pipeline delle istruzioni evidenziando in particolare i presupposti che ne giustificano l’adozione. Oppure: … evidenziando in particolare i limiti della sua funzionalità … evidenziando e discutendo in particolare il guadagno temporale risultante … evidenziando e discutendo in particolare la sua efficacia in presenza dell’esecuzione di sottoprogrammi Si descrivano i sottoprogrammi aperti e chiusi evidenziando in particolar modo le conseguenze del loro utilizzo nel modo di operare del traduttore del linguaggio utilizzato.

Prova d’Esame: selezione di domande Per la traduzione di programmi scritti in linguaggi sorgente si possono utilizzare compilatori, interpreti e assemblatori. Si presentino e si confrontino le caratteristiche. Si descrivano e si confrontino i sistemi operativi multiprogrammati e a condivisione di tempo (time sharing). La memoria cache permette di far coesistere in un calcolatore la memoria centrale e la memoria a semiconduttore veloce: si illustri la gestione che permette il funzionamento della memoria cache presentandone i vantaggi ed evidenziando su quale principio si basi il suo funzionamento. Per la creazione e la messa a punto di programmi si utilizzano anche il linker, il loader e il debugger. Si illustrino le funzioni svolte da questi programmi.