Architettura degli Elaboratori. Classe 3 Prof.ssa Anselmo. Appello del 10 Febbraio Attenzione:

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1 Cognome.. Nome.... Architettura degli Elaboratori Classe 3 Prof.ssa Anselmo Appello del 10 Febbraio 2017 Attenzione: Inserire i propri dati nell apposito spazio sottostante e in testa a questa pagina. Preparare un documento di identità. Non voltare la pagina finché non sarà dato il via. Dal via avrete 90 minuti di tempo per rispondere alle domande. La prova consta di 9 domande a risposta multipla e 4 domande aperte, per un totale di 100 punti. Per le domande a risposta multipla occorre rispondere inserendo la lettera scelta nell apposito quadratino accanto al numero della domanda; se voleste correggere la risposta: annerite il quadratino con la risposta data e inserite la nuova risposta in un quadratino da voi disegnato accanto. Inoltre: ogni risposta esatta vale 3 punti; ogni risposta errata vale 1 punto; ogni domanda lasciata in bianco vale 0 punti. Le domande a risposta multipla valgono in tutto 27 punti, le domande aperte valgono in tutto 73 punti. Il compito è sufficiente se si totalizzano almeno 45/100 punti di cui almeno 8/27 nelle domande a risposta multipla. Gli appunti e i calcoli vanno scritti negli spazi vuoti fra le domande a risposta multipla o nella pagina per appunti. Gli orali si terranno a partire dal 13 al 24 febbraio. Potete (non è necessario) scrivere qui di seguito eventuali indicazioni circa la data dell orale: COGNOME:... Nome:... Numero di matricola:... voto/27 voto/73 voto/100

2 Domande a risposta multipla 1) 1 Supponendo di usare la notazione in complemento a due su 8 bit, la rappresentazione decimale del numero è: A. 51 C. 179 B. 77 D. Nessuna delle precedenti 2) 2 Quante sono le stringhe binarie distinte di lunghezza 10? A C B. 2 9 D. Nessuna delle risposte precedenti 3) 3 Perché per passare alla prossima istruzione, il valore di PC è incrementato di 4? A. Perché le 3 istruzioni seguenti sono ininfluenti B. Perché un istruzione occupa 4 locazioni di memoria C. Perché il ciclo di clock dura 4 ps D. Nessuna delle precedenti 4) 4 Con riferimento alla ALU studiata, se AInvert e BNegate sono posti a 0 e Operation è 10, quale operazione verrà eseguita? A. AND B. Somma C. NOR D. Nessuna delle risposte precedenti 5) 5 In un flip-flop D se Clock=0 ed D=1 A. Lo stato Q sarà uguale allo stato precedente C. Lo stato Q sarà 1 B. Lo stato Q sarà 0 D. Nessuna delle risposte precedenti. 6) 6 Qual è la codifica in binario dell istruzione lw $s1,12($s2) sapendo che il codice operativo di lw è 23 esa e che ai registri $s0 $s7 corrispondono i numeri 16 23? A B C D. Nessuna delle risposte precedenti 7) 7 Qual è il tempo di esecuzione di un processore che esegue 400 istruzioni con frequenza di clock 4 GHz e CPI=1,6? A sec C. 1, sec B. 1, sec D. Nessuna delle risposte precedenti 8) 8 Il pipelining: A. Riduce il tempo per eseguire una singola istruzione B. Riduce il numero di istruzioni eseguibili nell unità di tempo C. Aumenta il numero di istruzioni eseguibili nell unità di tempo D. Nessuna delle risposte precedenti 9) 9 Si consideri una cache a mappatura diretta con 2 n blocchi ognuno dei quali contiene 2 m parole. In un indirizzo a 32 bit, da quanti bit sarà costituito il campo tag? A. 32 (n m) C. 32 (n+m+2) B. 32 (n+m) D. Nessuna delle risposte precedenti

3 Domande a risposta aperta Domanda 1. (18 punti) Scrivere e commentare una sequenza di istruzioni in assembler MIPS che esegua la seguente istruzione in C, supponendo che la variabile i sia assegnata al registro $s 0. Non è consentito usare pseudo-istruzioni. while (i>= 60) i = i/2 Domanda 2. (17 punti) Si consideri un multiplexer 4:1. a. Quanti sono i valori in ingresso e in uscita? b. Descrivere la funzione realizzata. Non è necessario scrivere la tavola di verità. c. Disegnare un circuito che realizzi un multiplexer 4:1. d. All interno di quali delle seguenti unità è usato un multiplexer? PC, Banco dei registri, ALU, Modulo di estensione del segno, Unità di controllo

4 Domanda 3. (20 punti) a. Si consideri lo schema implementativo studiato di un processore a singolo ciclo. Si disegni soltanto la parte dell unità di elaborazione necessaria ad eseguire le istruzioni del formato R e l istruzione lw. Non è necessario inserire l unità di controllo. b. Si consideri il processore durante l esecuzione della seguente istruzione: ) Qual è la stringa in ingresso alla prima porta di lettura del banco dei registri? 2) Qual è la stringa in uscita dal circuito di estensione del segno? 3) Qual è la stringa in ingresso all unità di controllo principale?

5 Domanda 4. (18 punti) Trovare l espressione minimale SOP per la funzione f( x 4, x 3, x 2, x 1 ) = OR (m 0, m 1, m 2, m 3, m 7, m 8, m 9, m 10 ) utilizzando la mappa di Karnaugh. E necessario indicare: a) tutti i cubi massimali, b) i cubi essenziali, c) i cubi scelti e d) l espressione risultante. Si noti che ogni min-termine è definito considerando le variabili nell ordine x 4, x 3, x 2, x 1. Si ricordi che in una mappa di Karnaugh per una funzione di 4 variabili x 4, x 3, x 2, x 1, si ha: x 1=1 nella seconda e nella terza riga, x 2=1 nella terza e nella quarta riga, x 3=1 nella seconda e nella terza colonna, x 4=1 nella terza e nella quarta colonna.

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