Politecnico di Milano Facoltà di Ingegneria Industriale INFORMATICA B Appello del 17 Febbraio 2009 COGNOME E NOME RIGA COLONNA MATRICOLA

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1 Politecnico di Milano Facoltà di Ingegneria Industriale INFORMATICA B Appello del 17 Febbraio 2009 COGNOME E NOME RIGA COLONNA MATRICOLA Spazio riservato ai docenti Il presente plico contiene 5 esercizi, deve essere debitamente compilato con cognome e nome, numero di matricola, posizione durante lo scritto (comunicata dal docente). Il tempo a disposizione è di 2 ore e 15 minuti. Non separate questi fogli. Scrivete la soluzione solo sui fogli distribuiti, utilizzando il retro delle pagine in caso di necessità. Cancellate le parti di brutta (o ripudiate) con un tratto di penna. Ogni parte non cancellata a penna sarà considerata parte integrante della soluzione. È possibile scrivere a matita, purché in modo ben marcato e leggibile. È vietato utilizzare calcolatrici, telefoni o pc. Chi tenti di farlo vedrà annullata la sua prova. È ammessa la consultazione di libri e appunti, purché con pacata discrezione e senza disturbare. Qualsiasi tentativo di comunicare con altri studenti comporta l espulsione dall aula. È possibile ritirarsi senza penalità. Non è possibile lasciare l aula conservando il tema della prova in corso. Gli studenti degli anni precedenti (e solo loro) possono svolgere gli esercizi 2 e 3 in C.

2 Esercizio 1 (9 punti) Si considerino le seguenti strutture dati che rappresentano i film presenti nelle sale di Milano e la loro programmazione nei cinema: typedef enumcommedia,thriller,drammatico,musical genere; typedef struct char titolo[100]; genere g; int stelle; film; typedef struct char nomecinema[100]; char titolofilm[100]; spettacolo; film catalogogeneralefilm[50]; spettacolo programmazione[200]; film selezione[50]; Si assuma che l array catalogogeneralefilm sia stato precedentemente riempito con i dati di tutti i film in programmazione in Italia e che l array programmazione sia stato precedentemente riempito con la programmazione di tutti i cinema di Milano. Scrivere un frammento di programma in C che inserisca nell array selezione, senza lasciare buchi ed evitando i duplicati, le informazioni sui film in programmazione in almeno una sala di Milano che o sono di genere commedia, o sono di qualsiasi altro genere (a eccezione di musical ) e hanno almeno 4 stelle. int i,j,k; k=0; for (i=0; i<50; i++) if ((catalogogeneralefilm[i].g == commedia) (catalogogeneralefilm[i].stelle >= 4 &&!catalogogeneralefilm[i].g == musical)) j = 0; while(j<200 && strcmp(programmazione[j].titolofilm, catalogogeneralefilm[i].titolo)!=0) j++; if (j<200) /* il film e` in programmazione a Milano */ selezione[k]= catalogogeneralefilm[i]; k++;

3 Esercizio 2 (9 punti) Si conviene di rappresentare un immagine mediante una matrice rettangolare di numeri, corrispondenti al colore dei suoi pixel (punti luminosi che compongono la figura). Si vuole progettare una funzione MATLAB/Octave di nome combinaimmagini che, ricevendo come parametri due matrici f1 ed f2 rappresentanti due immagini e due valori numerici C ed S, con C<S, rappresentanti due diversi colori, produce come risultato una terza figura f3, ottenuta da f1 ed f2 secondo la seguante regola. Nelle posizioni (r,c) in cui f1(r,c)<c ed f2(r,c)>c si ha f3(r,c)=f2(r,c)-f1(r,c) nelle posizioni (r,c) in cui f1(r,c)>s ed f2(r,c)<s si ha f3(r,c)=f1(r,c)-f2(r,c) nelle posizioni rimanenti si ha f3(r,c)=f1(r,c). a) Codificare la funzione combinaimmagini. b) Scrivere uno script che acquisisce le due matrici di partenza rispettivamente dai file file1.mat e file2.mat (si supponga che le due variabili contenenti le matrici al momento del salvataggio si chiamino matr1 e matr2), richiama la funzione combinaimmagini e salva sul file file3.mat la matrice risultante. Nota per gli studenti degli anni precedenti: Chi ha seguito negli anni precedenti può svolgere questo esercizio in C. Per quanto riguarda il punto b si scriva un main che svolge le operazioni indicate. Si assuma che i file file1.mat, file2.mat e file3.mat siano binari. Versione MATLAB/Octave %funzione function [f3]=combinaimmagini(f1, f2, C, S) f3=f1; f3(f1<c & f2>c)=f2(f1<c & f2>c)-f1(f1<c & f2>c); f3(f1>s & f2<s)=f1(f1>s & f2<s)-f2(f1>s & f2<s); %script load file1.mat matr1; load file2.mat matr2; C= input('inserisci il valore per C: '); S= input('inserisci il valore per S: '); matr3 = combinaimmagini(matr1, matr2, C, S); save file3.mat matr3; Versione C #include <stdio.h> #define M 5 #define N 3 typedef int matrice[m][n]; void combinaimmagini(matrice f1, matrice f2, matrice f3, int C, int S) int i,j; for (i=0; i<m; i++) for (j=0; j<n; j++) if (f1[i][j]<c && f2[i][j]>c) f3[i][j] = f2[i][j] - f1[i][j]; else if (f1[i][j]>s && f2[i][j]<s) f3[i][j] = f1[i][j] - f2[i][j]; else f3[i][j] = f1[i][j]; void main() FILE *f1, *f2, *f3; matrice m1, m2, m3; int C, S;

4 f1 = fopen("file1.mat", "rb"); f2 = fopen("file2.mat", "rb"); if (f1!=null && f2!=null) if(fread(m1, sizeof(matrice), 1, f1)>0 && fread(m2, sizeof(matrice), 1, f2)>0) scanf("%d", &C); scanf("%d", &S); combinaimmagini(m1, m2, m3, C, S); f3=fopen("file3.mat", "wb"); fwrite(m3, sizeof(matrice), 1, f3); fclose(f3); fclose(f1); fclose(f2);

5 Esercizio 3 (8 punti) Si consideri il seguente programma: Versione in MATLAB/Octave function [ris] = s(n) if n<1 ris = -1; elseif n>=1 & n<=4 (*) ris = n; (*) else ris = s(n-2)*s(n-4); end % script che richiama s for x = 1:8 fprintf("%d, ", s(x)); end Versione in C int s(int n) if (n<1) return -1; if(n>=1 && n<=4) return n; (*) else return s(n-2)*s(n-4); void main() int x; for (x=1; x<9; x++) printf("%d, ", s(x)); 1. Quali risultati vengono stampati a video? Non è necessario calcolare i valori numerici esatti, ma è sufficiente riportare le espressioni artimetiche necessarie per calcolarli. Si supponga di rimuovere le righe di codice evidenziate da un asterisco: 2. La terminazione della ricorsione è ancora garantita per ogni valore dell argomento n? In caso affermativo giustificare brevemente la risposta, in caso negativo riportare almeno un esempio di argomento in cui la ricorsione non termina 3. Con la modifica apportata quali risultati vengono stampati a video? Non è necessario calcolare i valori numerici esatti, ma è sufficiente riportare le espressioni artimetiche necessarie per calcolarli. Si forniscano opportune giustificazioni per tutte le risposte. 1. Per x compreso tra 1 ed 8 il programma calcola e stampa la seguente sequenza di numeri 1, 2, 3, 4, 3, 8, 9, La ricorsione termina sempre, dato che per qualsiasi argomento la funzione viene richiamata su argomenti sempre minori fino a raggiungere il caso base: un argomento minore o uguale a zero 3. La nuova sequenza è 1, 1, -1, -1, -1, -1, 1, 1

6 Esercizio 4 (4 punti) Siano P e Q due processi lanciati su un sistema monoprocessore. P contiene una scanf come prima istruzione, mentre Q non comporta alcuna chiamata al supervisor. Dire se ciascuna delle seguenti affermazioni è vera o falsa. Giustificare le risposte (risposte prive di giustificazione non verranno considerate ai fini della valutazione dell esercizio). 1. Il processo P passa direttamente dallo stato di pronto allo stato di attesa per consentire al sistema operativo di acquisire dalla perifica il dato richiesto dalla scanf. 2. Il processo Q passa nello stato di attesa quando il gestore delle interruzioni esterne gestisce l acquisizione dei dati di P. 3. Il processo P passerà nello stato di esecuzione subito dopo che il sistema operatvo avrà acquisito i dati letti da P tramite la scanf. 4. Il turno del processo Q arriverà solo dopo il completamento dell esecuzione di P. Falso: perché la scanf possa essere eseguita e possa comportare una chiamata a supervisore il processo P dovrà trovarsi nello stato di esecuzione. Solo da questo stato potrà passare nello stato di attesa. Falso: Quando il gestore delle interruzioni esterne gestisce l interazione con la periferica per acquisire i dati di P, il processo Q si troverà nello stato di pronto. Q non contenendo nessuna chiamata a supervisore non potrà mai trovarsi in stato di attesa. Falso: Il processo P verrà posto nello stato di pronto. Il processo da far passare nello stato di esecuzione verrà scelto tra tutti quelli (compreso P) in stato di pronto. Essendoci almeno un altro processo nel sistema (Q), non possiamo essere certi che P venga scelto per passare in esecuzione. Falso: Nel caso in cui P non contenga ulteriori operazioni che richiedono l intervento del supervisore, P e Q si alterneranno nell esecuzione in base alla durata del quanto di tempo.

7 Esercizio 5 (4 punti) L azienda per cui lavorate vi ha dato l incarico di acquistare un sistema di memoria per il server aziendale. Il direttore vendite della società FastMemory vi propone le seguenti memorie in offerta che hanno lo stesso prezzo e la medesima dimensione: a) Un sistema dotato di memoria centrale e memoria cache con le seguenti caratteristiche: - Hit Rate = 70% - Hit Time = 10ns - Miss Penalty = 300ns b) Un sistema con memoria centrale senza memoria cache con un tempo medio di accesso di 90ns Rispondere alle seguenti domande: 1. Quale delle due memorie in offerta acquistereste? Giustificare la risposta. 2. Cambierebbe la vostra risposta se l Hit Rate fosse pari all 80%? Nota: Con il Miss Penalty si intende il tempo complessivo per accedere al dato in caso non si trovi nella cache (comprende perciò sia il tempo per accedere alla cache sia il tempo necessario per accedere al dato nella memoria centrale e per trasferirlo dalla memoria centrale alla cache) Calcoliamo il tempo medio di accesso alla memoria del sistema a): T = HR*HT+(1-HR)*MP = 0.70*10ns+0.30*300ns = 97ns Se HR=80% il tempo medio di accesso diventa T = HR *HT+(1-HR )*MP = 0.80*10ns+0.20*300ns = 68ns 1. Conviene acquistare la memoria b) perché ha un tempo inferiore di accesso 97ms>90ms 2. Conviene acquistare la memoria a) perché ha un tempo inferiore di accesso 68ms<90ms