Scarica Domande risposte teoria informatica e più Prove d'esame in PDF di Elementi di Informatica solo su Docsity!
Esempi di domande/esercizi di teoria
Queste sono alcuni esempi di domande di teoria che ci ha passato il nostro
professore (Garza). Dato che più o meno coprono tutto il programma di teoria, ho
provato a rispondere. E le metto qui per tutti dato che come ripasso potrebbe essere
comodo leggere domanda+risposta in modo più schematico.
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/
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,
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.
A B C Assemblea
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 base
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:
-7171H = -(
3 *7+
2 *1+
1 *7+
0 *1) = -(28672+256+112+1) = -29041 10
-ABCDH = -(
3 *A+
2 *B+
1 *C+
0 *D) = -(40960+2816+192+13) = -43981 10
da decimale a binario e CA2 (16 bit):
per divisioni ripetute ottengo:
opposto+1 per il negativo —> 1000111010001111CA
opposto+1 per il negativo —> 10101010000110011CA2 (si verifica overflow)
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
formula 2
|Abus| *|Dbus| bit.
Esempio:
Abus=20 bit. Dbus=16 bit.
Max Mem =
20
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 20: Descrivere brevemente la struttura interna 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 21: Descrivere vantaggi e svantaggi delle possibili rappresentazioni dei
numeri interi con segno.
Le due possibili rappresentazioni per gli interi con segno sono “modulo e segno” e
“complemento a 2”.
Modulo e segno dedica un bit al segno (0=+, 1=-) e gli altri al modulo. Molto comodo
per utilizzo umano, ma molto meno per la macchina, poiché i calcoli risultato
complessi, e inoltre abbiamo una doppia rappresentazione per lo 0 (+0 e -0).
Complemento a due non dedica un bit al segno, ma da segno negativo al bit MSB
(cifra più significativa). In modo che se questo è 0 il numero è positivo e se è 1 il
numero è negativo. Apparentemente più complicato ma semplifica notevolmente i
calcoli per il calcolatore, ed infatti è la rappresentazione oggi maggiormente usata.
Domanda 22: Descrivere le principali funzionalità dei registri all’interno della CPU e
citare alcuni esempi.
I registri all’interno della CPU sono piccole memorie che servono per allocare dati
correntemente in uso in una determinata parte di calcolo, per averne un accesso più
rapido. Sono all’apice della gerarchia delle memorie, ovvero sono le più piccole e le
più veloci. I registri differiscono in base alla funzione, ad esempio esistono registri di
dati, registri di indirizzi, registri generici che contengono sia dati che indirizzi, registri
di costanti e registri floating-point per i numeri a virgola mobile.
Domanda 23: In che cosa consiste la codifica ASCII?
Il codice ASCII è uno standard utilizzato per la rappresentazione dei caratteri. Dedica
1 byte ad ogni carattere e quindi grazie ad esso si ha la possibilità di rappresentare
8 caratteri, ovvero 52 caratteri alfabetici, 10 cifre, segni di interpunzione e caratteri di
controllo.
Domanda 24: Descrivere il ciclo macchina base di un elaboratore. E' consigliato
corredare la spiegazione con un'illustrazione grafica del ciclo macchina.
Un ciclo macchina base di un elaboratore consiste
principalmente in tre passaggi. Avviato il programma tutte le
istruzioni sono nella RAM. Il processore prende le
informazioni dalla memoria centrale (fase di Fetch),
interpreta le istruzioni (Fase di Decode) ed infine le esegue
restituendo il risultato mandando “ordini” agli elementi
interessati (Fase di Execution).
Domanda 25: Disegnare l’architettura di una “Central Processing Unit (CPU)” in un
elaboratore mediante i blocchi fondamentali. Descrivere brevemente ogni singolo
blocco.
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.
