Teoria Informatica + domande esame con soluzione

ESEMPI DI DOMANDE/ESERCIZI DI TEORIA

Esempi di domande/esercizi di teoria

Queste sono alcuni esempi di domande di teoria che ci ha passato il nostro

Potete consultare il materiale didattico del Prof. Servetti e

professore (Garza). Dato che più o meno coprono tutto il programma di teoria, ho

del Prof. Piccolo (lucidi del corso, temi d'esame con soluzione etc)

provato a rispondere. E le metto qui per tutti dato che come ripasso potrebbe essere

nei seguenti siti web:

comodo leggere domanda+risposta in modo più schematico.

https://sites.google.com/site/informaticadm270/

Io non sono infallibile e le risposte le ho prese dai miei appunti, da quelli di -P4tChEr-

che aveva messo lui qui sul gruppo, e dalle slide del corso. Se trovate errori/

http://areeweb.polito.it/didattica/fondinf/Piccolo_InformaticaDM270/supporti_didattici.html

imprecisioni scrivetemi e provvederò a sistemarli e aggiornare il file.

Per la codifica esadecimale ho prima convertito il numero in decimale e poi lavorato

partendo dal numero in base 10 (anche se in alcuni casi sono passaggi in più inutili)

dato che per alcuni non è programma di esame.

Vi prego di scrivermi se trovate errori.

Spero possa essere utile per tutti,

Dalila

Domanda 1: Descrivere brevemente le caratteristiche di un BUS.

I BUS sono fisicamente la “strada” su cui viaggiano i dati. I BUS sono in grado di

trasportare solo un dato per volta e le sue caratteristiche principali sono la frequenza

(numero di dati trasportati al secondo) e ampiezza (numero di bit di cui è costituito un

singolo dato).

Domanda 2: Descrivere brevemente le caratteristiche principali della memoria RAM.

La RAM (Random Access Memory) è una memoria principale ad accesso casuale e

contiene il programma in esecuzione. Si tratta di una memoria molto veloce

(nanosecondi), volatile (i file non rimangono all’arresto del computer), a grandezza

limitata (qualche GB) e di lettura-scrittura. Generalmente sono memorie molto

costose.

Domanda 3: Una società ha 3 soci A,B,C che detengono rispettivamente 50,25,25

quote di capitale sociale. L’assemblea dei soci è valida se sono presenti almeno 2

soci e se i soci presenti rappresentano almeno 50 quote di capitale sociale. Le 3

variabili booleane A,B,C assumono valore TRUE se il socio corrispondente è

presente. Scrivere la tavola della verità della funzione che assume il valore vero se e

solo se l’assemblea è valida.

50 25 25

A B C Assemblea

1 1 1 1

1 0 1 1

1 1 0 1

1 0 0 0

0 1 1 1

0 0 1 0

0 1 0 0

0 0 0 0

Domanda 4: Spiegare brevemente che cos’è un clock di sistema e qual è la sua unità

di misura.

Il clock è l’elemento di temporizzazione di ogni computer. Ogni elaboratore ne

contiene almeno uno e scandisce il tempo delle operazioni, generando un riferimento

temporale comune a tutti gli elementi.

Il clock è caratterizzato da un periodo T (secondi) e da una frequenza f (1/T = Hz,

cicli/s).

Domanda 5: Dato un numero binario in complemento a due espresso su tre bit,

b0,b1,b2, scrivere la tabella della verità per la funzione booleana, f(b0,b1,b2), che

vale 1 quando il numero è minore di -1.

b0 b1 b2 f(b0,b1,b2) valore in base10

0 0 0 0 0

0 0 1 0 1

0 1 0 0 2

0 1 1 0 3

1 0 0 1 -4

1 0 1 1 -3

1 1 0 1 -2

1 1 1 0 -1

Domanda 6: Descrivere le caratteristiche principali di una CPU.

La CPU (Central Processing Unit) è il processore del computer ed è divisa in diversi

blocchi:

- ALU (Arithmetic-Logic Unit): è l’unità aritmetico-logica che si occupa di eseguire i

calcoli. Una sua evoluzione è la FPU (Floating Point Unit) che è in grado di lavorare

con le funzioni elementari.

- Registri: sono micro-memorie estremamente veloci che lavorano a contatto diretto

con il microprocessore. È dove la CPU tiene i dati da elaborare nel momento corrente.

- Unità di decodifica istruzioni: si occupa di capire cosa fare di un programma.

- Unità di gestione indirizzi: si occupa di recuperare i dati da registri e RAM ed libera

la CPU dai dati inutili al momento.

- Unità di gestione dei BUS: si occupa dei collegamenti con i vari componendi.

- Unità di controllo: è il cuore dell’elaboratore. Il base al programma fornitole e allo

stato delle varie unità, decide che operazione eseguire.

Domanda 7: Descrivere brevemente l’architettura di un elaboratore.

Un elaboratore è composto principalmente da 4 elementi:

- Unità di elaborazione: si tratta del processore (o microprocessore se il chip è

composto da un solo elemento).

- Unità di entrata e di uscita: sono tutti gli Hardware collegati al Case, che servono

per immettere dati (tastiera, mouse, ecc…) o per l’output dei dati (monitor, stampante,

ecc…).

- Memoria: divise in memoria centrale o memoria principale (RAM), volatili e più

veloci, e in memorie di massa o secondarie (ROM, Hard Disk), più lente ma non

volatili.

Domanda 8: Cosa sono la ALU e la CPU?

CPU sta per Central Processing Unit ed è il processore del computer, comporta da

unità di gestione indirizzi, unità di decodifica istruzioni, unità di gestione bus, registri,

unità di controllo e ALU.

ALU sta per Arithmetic-Logic Unit ed è una parte della CPU, in particolare è la parte

adibita a svolgere tutti i calcoli aritmetico-logici.

Domanda 9: Che differenza c’è tra la memoria RAM e la memoria ROM?

La RAM (Random Access Memory) è una memoria principale ad accesso casuale e

contiene il programma in esecuzione. Si tratta di una memoria molto veloce

(nanosecondi), volatile, a grandezza limitata (qualche GB) e sono memorie di lettura-

scrittura.

La ROM (Read Only Memory) è una memoria di massa, generalmente a sola lettura,

molto veloce e non volatile, anche se nella maggior parte dei casi viene scritta una

sola volta nella vita. Nella ROM sono scritti tutti i programmi di boot per l’avviamento

del computer.

Domanda 10: Dati i numeri interi n1=-7171 e n2=-ABCD, espressi in base 16,

rappresentarli in complemento a due su 16 bit, effettuarne la somma S (operando in

complemento a due) e discutere l’eventuale presenza di overflow.

da esadecimale a decimale:

3 2 1 0

-7171 = -(16 *7+16 *1+16 *7+16 *1) = -(28672+256+112+1) = -29041

H 10

3 2 1 0

-ABCD = -(16 *A+16 *B+16 *C+16 *D) = -(40960+2816+192+13) = -43981

H 10

da decimale a binario e CA2 (16 bit):

per divisioni ripetute ottengo:

29041 = 0111000101110001

10 2

opposto+1 per il negativo —> 1000111010001111 CA2

43981 = 01010101111001101

10 2

opposto+1 per il negativo —> 10101010000110011 (si verifica overflow)

CA2

Avendo già overflow nel secondo numero, e dato che i due numeri sono di segno

concorde, sappiamo già che la somma di questi darebbe ulteriore overflow.

Domanda 11: Spiegare cosa si intende per circuito logico combinatorio.

Per circuito logico combinatorio si intende un circuito formato da porte logiche. È

descrivibile da una funzione logica e il suo funzionamento dipende dai dati di

ingresso e solo da questi dipende il dato di uscita. I dati in ingresso possono

assumere solo due valori, poiché per una funzione logica le variabili assumono solo

valore vero o falso.

Domanda 12: Spiegare cosa si intende per porta logica e farne almeno due esempi.

Per potrà logica si intende un circuito in grado di implementare una particolare

operazione logica, ad una o più variabili booleane. Esempi di queste porte sono AND,

OR, XOR, che ricevono in ingresso due variabili e ne restituiscono una che dipende

dal valore delle altre due, secondo una precisa tabella di verità. Un altro esempio è la

porta logica NOT, che riceve una sola variabile in ingresso e ne restituisce una che è

la negazione di quella in entrata.

Domanda 13: Spiegare cosa è un flip-flop e qual è la sua funzione.

È importante solo fare calcoli ma anche memorizzare dati (es. i risultati parziali di una

lunga sequenza di operazioni). A questo fine si usa un elemento logico speciale: il

flip-flop. Si stratta dell’elemento base dei circuiti di memoria ed è in grado di

memorizzare 1 bit.

Domanda 14: Come si può determinare la quantità massima di memoria di sistema

(memoria centrale) che può essere installata su di un elaboratore?

La dimensione dell’ABus (Adress Bus) determina il numero massimo di celle

indirizzabili. Il DBus (Data Bus) indica la dimensione di una cella di memoria.

Quindi la quantità massima di memoria centrale che può essere installata è data dalla

|Abus|

formula 2 *|Dbus| bit.

Esempio:

Abus=20 bit. Dbus=16 bit.

20

Max Mem =2 * 2 byte = 2 MB

ossia 1 M celle di memoria, ognuna da 2 byte.

Domanda 15: Disegnare lo schema funzionale dell’unità di controllo e descriverne

brevemente le funzionalità. - PC (Program Counter): registro che indica

sempre l’indirizzo della cella di memoria che

contiene la prossima istruzione da eseguire.

- IR (Instruction Register): registro che

memorizza temporaneamente l’operazione

corrente da eseguire.

- Logica di controllo: interpreta il codice

macchina in IR per decidere ed emettere gli

ordini che le varie unità devono eseguire in

base allo stato di esse.

Domanda 16: Come può essere rappresentato in modo formale un algoritmo, oltre alle

possibili rappresentazioni che si possono ottenere con i linguaggi di

programmazione?

Con un diagramma di flusso strutturato, detto anche flow char. Questo metodo è

indipendente dal linguaggio di programmazione che poi si utilizzerà per scrivere il

codice.

Domanda 17: Che cosa si intende con il termine “algoritmo”?

Un algoritmo è una descrizione precisa di una sequenza finita di azioni che devono

essere eseguite per giungere alla soluzione di un problema.

Domanda 18: Spiegare brevemente gli standard utilizzati nei calcolatori per

rappresentare i caratteri.

Per rappresentare i caratteri nei calcolatori si usano gli standard ASCII e Unicode.

Il codice ASCII permette di rappresentare 52 caratteri alfabetici, 10 cifre, segni di

interpunzione e caratteri di controllo, questo perché ogni carattere ha a disposizione

8

1 byte, 8 bit, e quindi possiamo rappresentare 2 caratteri.

UTF-8 è la codifica di Unicode più usata, raccomandata per le e-mail, e rappresenta

su 1 byte i caratteri ASCII, su 2 byte i caratteri di alfabeti non latini, 3 byte per altre

lingue di uso comune ma più complesse, 4 byte per caratteri rarissimi.

Questi standard non gestiscono la formattazione di un file. Infatti nei file formattati

viene aggiunto