Teoria informatica + domande di teoria risolte di tutti gli esami precedenti

Si basa su un CICLO STANDARD:

1. Prelievo di un’istruzione dalla Mem. Centrale

2. Istruzione caricata sulla CPU

3. L’indirizzo viene passato dal PC al IR

4. Logica di Controllo (interpreta l’istruzione)

5. Esecuzione (comando passato da Log. di Contr. A Esecutore)

6. In caso di avvenuta esecuzione, il ciclo ricomincia, altrimenti si segnala un’errore

-Spiegare il ruolo del Program Counter nel ciclo di esecuzione di un’istruzione.

Il PC è un registro (speciali locazioni di memoria interne alla CPU, molto veloci) che contiene

l’indirizzo in memoria della prossima istruzione

-Quale è la funzione dell’Address bus, Data bus e Control bus in un calcolatore?

1. Abus: è il bus attraverso il quale la CPU decide in quale indirizzo andare a scrivere o a

leggere informazioni. La sua dimensione determina il numero massimo di celle di

memoria utilizzabili

2. Dbus: è il bus sul quale transitano le info. La dimensione indica la dimensione di una

cella di memoria.

3. Cbus: è un’insieme di collegamenti il cui scopo è coordinare le attività del sistema.

Trasporta i dati di controllo.

-Descrivere brevemente i moduli presenti all’interno di un Central Processing Unit (CPU) e le

loro funzionalità.

1. Unità di Controllo (CU): coordina le azioni necessarie per l’esecuzione di un’istruzione

2. Unità Aritmetica e Logica (ALU): esegue operazioni logiche e matematiche

3. Registri: speciali locazioni di memoria interne alla CPU, molto veloci (IR, PC, FLAG)

4. Unità di decodifica: riceve le istruzioni in ingresso e attiva le opportune unità interne del

processore per eseguire l’istruzione caricata

5. Unità di Gestione della Memoria (MMU): gestisce le richieste di accesso alla memoria

generate dalla CPU

6. Unità di Controllo dei Bus

-Descrivere il concetto di sottoprogramma e l’approccio top-down. E’ consentito l’utilizzo di

esempi.

 Un sottoprogramma è un particolare costrutto sintattico che permette di raggruppare,

all'interno di un programma, una sequenza di istruzioni in un unico blocco

 L’approccio Top-Down indica la modalità risoluzione di un problema partendo dall’alto,

cioè partendo dalle linee generali senza scendere subito nei dettagli

-Descrivere brevemente come vengono codificati i caratteri in un elaboratore.

I caratteri vengono codificati attraverso un linguaggio particolare detto Codice Ascii,

rappresentato su 7 bit, che associa un’insieme di caratteri (lettere, numeri, simboli, ecc. di tutto il

mondo) ad un insieme di codici numerici riconoscibili dall’elaboratore

-Spiegare brevemente come vengono rappresentati i numeri reali in un calcolatore.

I numeri reali vengono rappresentati tramite il Sistema Binario, in base 2, composto

esclusivamente da 1 e 0. La prima cifra significativa è detta MSB (Most Significant Bit), l’ultima

cifra è detta LSB (Least Significant Bit).

-Spiegare brevemente cosa è la codifica ASCII.

E’ un sistema di codifica, su 7 bit, che associa un insieme di caratteri (lettere, numeri, simboli, ecc.

di tutto il mondo) ad un insieme di codici numerici riconoscibili dall’elaboratore.

-Spiegare cosa sono i registri un un microprocessore.

Speciali locazioni di memoria interne alla CPU, molto veloci, poche in numero e di ridotte

dimensioni.

Due registri sempre presenti sono: IR e PC

-Spiegare brevemente i diversi tipi di memoria presenti in un calcolatore

 Memoria Centrale: è la memoria interna solitamente volatile e non removibile. Contiene i

dati che devono essere elaborati. Interagisce frequentemente con l’unità di elaborazione.

Composta da RAM e ROM.

 Memoria di Massa: comprende memorie esterne di varie tecnologie, è più lento, meno

costosa e non volatile.

-Si descriva l’architettura di un BUS e si illustri il suo principio di funzionamento

E’ il sistema circolatorio del computer. Permette alle componenti del computer di comunicare

scambiandosi info e dati.

Le sue caratteristiche sono:

 Trasporto di un dato per volta

 Frequenza (num dati trasportati al secondo)

 Ampiezza (num bit di cui è costituito il dato)

Composto da Abus, Dbus e Cbus.

-Una memoria è in grado di memorizzare 10KB. Considerando un parallelismo dati di 8 bit, si

calcoli quanti bit sono necessari per gli indirizzi.

3

Dbus = 8 bit = 2 bit 1 3 10 3

Max. Mem. = 10 KB = 2 x 2 x 2 x 2 bit

Abus = 14 bit

-Spiegare il ruolo della ALU in un microprocessore.

 Esegue le operazioni logiche e matematiche

 Composta da circuiti combinatori

 Ogni unità ha un compito

 Non flessibile, ma comunque veloce

-Dato il valore intero decimale senza segno 4096, dire qual è il numero minimo di bit necessari

per memorizzarlo.

Si procede facendo log (4096) = 12 bit

2

Oppure moltiplicando il numero di cifre (4) per 3.3 e sottraendo 1 al risultato: 4 x 3.3 – 1 = 12

-Sia dato un bus con address bus su 8bit e data bus su 32bit. Si stabilisca qual è la massima

dimensione in megabyte (MB) della memoria controllabile con tale bus.

3

Abus = 8 bit = 2 bit

4

Dbus = 32 bit = 2 bit

Abus 8 4 12 -11

Max.Mem. = 2 x Dbus = 2 x 2 = 2 bit = 2 MB

20 3

1 MB = 2 x 2 bit

10 3

1 KB = 2 x 2 bit

-Spiegare il ruolo della memoria RAM in un microprocessore.

RAM (Random Access Memory): memoria volatile che permette l’accesso diretto a qualunque

indirizzo di memoria con lo stesso tempo di accesso

-Descrivere memoria centrale e memoria di massa indicandone le principali differenze.

Vedi sopra

-Data la seguente dichiarazione in C:

typedef struct book {

char title[50];

char author[50];

char subject[100];

int book_id;

} Book;

Book b[100];

Indicare la massima memoria richiesta per allocare la struttura.

char title[50] = 1 byte x 50 = 50 byte

char author[50] = 1 byte x 50 = 50 byte

char subject[100] = 1 byte x 100 = 100 byte

int book_id = 4 byte

Book b[100] = (50+50+100+4)x100 = 20400 byte

-Descrivere brevemente i moduli presenti all’interno di un Central Processing Unit (CPU) e le

loro funzionalità.

Contiene:

 Unità di Controllo (CU): coordina le azioni necessarie per l’esecuzione di un istruzione

 Unità Aritmetica e Logica (ALU): esegue le operazioni logiche e matematiche

 Registri: parte di memoria utile a velocizzare l’esecuzione dei programmi fornendo accesso

rapido ai valori usati più frequentemente

-A cosa serve e quali sono le caratteristiche principali della tabella dei codici ASCII? 7

ll codice ASCII standard è codificato su 7 bit, e quindi può rappresentare al massimo 2 = 128

simboli diversi. Esiste una versione del codice ASCII che usa un byte. Tale codice viene detto

8

Codice ASCII esteso e permette la rappresentazione di 2 =256 caratteri, (128 di base con le varianti

relative alle diverse lingue + i caratteri speciali e grafici).

Caratteristica comune ai due codici è la presenza dei primi 31 caratteri, chiamati caratteri di

controllo, che producono un'azione e non sono stampabili.

-Si discuta il ruolo dei registri in un elaboratore..

Parte di memoria utile a velocizzare l’esecuzione dei programmi fornendo accesso rapido ai valori

usati più frequentemente.

Composto da CU, IR, FLAG

-Descrivere brevemente il ruolo del clock all’interno di un calcolatore.

Elemento di temporizzazione, segnale digitale sincrono, che genera un riferimento temporale

comune per tutti gli elementi dell’elaboratore

-Che cosa è un algoritmo?

Sequenza finita di azioni che devono essere eseguite meccanicamente per giungere alla soluzione

-Descrivere brevemente i due più importanti strumenti utilizzati per formalizzare la soluzione di

un problema.

Meccanismo di decisione e Meccanismo di ripetizione (?)

-Si illustrino le funzionalità e le principali caratteristiche dell’unità floating point.

L’Unità Floating Point (FPU) è un tipo di processore che si contraddistingue per essere

specializzato nell'esecuzione di calcoli matematici in virgola mobile. Negli ultimi anni è, però,

diventato un coprocessore costruito all’interno della CPU.

-Quali funzionalità ha l’unità di decodifica all’interno della CPU?

Riceve le istruzioni in ingresso e attiva le opportune unità interne del processore per eseguire

l’istruzione caricata

-Quali sono le affinità e le differenze tra la memoria RAM e la memoria ROM?

Sono entrambe memorie contenute all’interno della Memoria Centrale e interagiscono con l’unità

di elaborazione. La RAM, a differenza della ROM che è permanente, è volatile e permette l’accesso

diretto a qualunque indirizzo di memoria con tempi di accesso costanti.

La ROM contiene dati utili all’avvio, utilizzo solo in lettura, scritta un’unica volta e non

modificabile.

-Che cosa è un server?

E’ un elaboratore che fornisce servizi ad altri elaboratori detti CLIENTS tramite una rete (Computer

Network)

-Spiegare come è possibile permette ad una funzione di modificare il contenuto di una variabile

dichiarata nel main tramite la tecnica del passaggio di parametri by reference .

Per gestire il passaggio “by reference” dei paramentri occore:

 Conoscere l’indirizzo di memoria di un variabile (tramite l’operatore “ & ”)

 Accedere al contenuto di una variabile di cui si conosce l’indirizzo ma non il nome (tramite

l’operatore “ * ”)

-Descrivere le principali periferiche di I/O in un calcolatore?

Gli INPUT sono i dati che il programma riceve in ingresso tramite, ad esempio, Mouse e Tastiera

Gli OUTPUT sono i dati che il programma trasmette in uscita tramite, ad esempio, Monitor e

Stampante

-Spiegare le differenze tra memorie di tipo RAM e Hard Disk

La RAM è la memoria volatile, cioè che si cancella quando viene spento il pc, è quella parte fisica

del vostro computerc in cui vengono memorizzati i dati temporanei del Sistema Operativo, come

le applicazione e i processi in esecuzione.

L’ HARD DISK disco fisso è la memoria di massa del computer, ovvero la memoria che rimane

anche se viene spento il pc. Su di esso vengono memorizzati i dati, il sistema operativo e i

programmi. Le sue dimensioni sono nettamente superiori rispetto la memoria RAM.

-Si consideri una memoria di dimensione 200MB (megabyte) e address bus di 20 bit. Qual è il

parallelismo della memoria in esame?

-Si elenchino i tipi di memoria conosciuti, suddividendoli tra memorie di tipo volatile e non-

volatile

Volatili: RAM

Non Volatili: ROM e tutte le Memorie di Massa (Hard Disk, Cd, Floppy,…)

-Si consideri