MOTIVARE IN MANIERA CHIARA LE SOLUZIONI PROPOSTE A CIASCUNO DEGLI ESERCIZI SVOLTI

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1 SOLUZIONI DELLA PROVA SCRITTA DEL CORSO DI NUOVO E VECCHIO ORDINAMENTO DIDATTICO 20 Settembre 20 MOTIVARE IN MANIERA CHIARA LE SOLUZIONI PROPOSTE A CIASCUNO DEGLI ESERCIZI SVOLTI ESERCIZIO (NO: 9 punti VO: 7 punti) Progettare una rete sequenziale che presenti un ingresso X e una uscita Y posta a ogni volta che viene riconosciuta la sequenza. Si richiee: a) (NO: 5 punti VO: 4 punti) il iagramma egli stati, la tabella i flusso e la tabella elle transizioni usano FF-JK; b) (NO: 4 punti VO: 3 punti) il calcolo elle forme minime per le variabili i eccitazione ei flip flop e per l uscita impiegano le mappe i Karnaugh. Rispettano il vincolo i progetto, è possibile realizzare un riconoscitore ella sequenza inicata. Riportiamo il iagramma egli stati, e la tabella i flusso: /0 S0 /0 S /0 0/ S2 S4 /0 S3 /0 Tabella i flusso Stato Stato finale/uscita iniziale x = 0 x = S 0 S /0 S 0 /0 S S 2 /0 S 0 /0 S 2 S 2 /0 S 3 /0 S 3 S /0 S 4 /0 S 4 S / S 0 /0

2 Tabella i eccitazione i un flip-flop JK Q(t) Q(t+) J K X=0 X= A B C A JA KA B JB KB C JC KC Z A JA KA B JB KB C JC KC Z D 0 0 D D D 0 0 D 0 0 D D D 0 D D 0 0 D 0 D D D D D D 0 D D 0 D D 0 0 D 0 D 0 D D 0 0 D D 0 D 0 0 D 0 0 D 0 0 D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D 0 D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D JA=X KA= JB=X C KB=C Calcolatori Elettronici 20 Settembre 20 2

3 KC=X B +XB KC=B+X 0 0 Z=X A Calcolatori Elettronici 20 Settembre 20 3

4 ESERCIZIO 2 (VO: 7 punti - NO: 8 punti) Si ebba leggere un file i 0 KB a un isco con le seguenti caratteristiche: velocità 72 giri/min, tempo meio i posizionamento pari a 4ms, capacità i un settore pari a 52 byte, 8 settori per traccia.. Calcolare il tempo necessario per leggere il file, supponeno che i settori in cui è registrato il file non siano contigui. (NO 5 punti; VO 4 punti). 2. Come è possibile riurre il tempo i lettura el file a meno i 0ms, usano lo stesso isco? (3 punti) Soluzione Per calcolare il tempo i lettura el file occorrono tre termini: (a) il tempo meio i posizionamento pari a 4ms (b) il tempo i latenza, pari a = 4.67ms 60 (c) il tempo i lettura i un settore pari a = 0.42µ sec Un file i 0 KB è registrato in 20 settori istinti (0K/52=20). Nell'ipotesi in cui il file sia registrato in settori non contigui, il tempo totale i lettura è pari a: 20*( )= msec. La riuzione el tempo i lettura a meno i 0ms è possibile se il file è registrato in settori consecutivi nella stessa traccia. in questo caso il tempo i lettura si calcola come: *0.042= msec, cioè si consiera il posizionamento e la latenza solo per leggere il primo settore. Calcolatori Elettronici 20 Settembre 20 4

5 ESERCIZIO 3 (VO: 7 punti - NO: 8 punti) Si consieri un calcolatore che ispone i una memoria principale i 256 Mbyte e i una memoria cache i 52 Kbyte. E' possibile acceere al singolo byte.. (VO: 3 punti - NO: 4 punti) Spiegare, precisano il significato e la funzione ei iversi campi, come vengono interpretati gli inirizzi logici per recuperare l informazione contenuta nella cache nel caso venga usata la moalità i inirizzamento - Diretto, con blocchi a 32 byte - associativo su insiemi, e ciascun insieme contenga seici blocchi a 8 byte 2. (4 punti) Si consierino le ue parole i inirizzo rispettivamente 3F5x8 e Fy56A. Calcolare i valori elle cifre x e y tali per cui le ue parole si trovano: a) Nella stessa "linea" i cache nel caso i inirizzamento iretto b) Nello stesso insieme nel caso i inirizzamento associativo su insiemi a seici vie. <TAG 9 bit > <CACHE INDEX 4 bit> <OFFSET 5 bit> <TAG 3 bit > <CACHE INDEX 2 bit> <OFFSET 3 bit> 2. 3F5x8 0 xxxx 0 Fy56A yyyy 0 0 Inirizzamento iretto: 3F5x8 0 xxx x 0 Fy56A yyyy 0 0 Quini y=, x=[6,7]. Associativo su insiemi: 3F5x xxxx 0 Fy56A y yyy 0 0 In tal caso y=[,9], x=6. Calcolatori Elettronici 20 Settembre 20 5

6 ESERCIZIO 4 (VO: 7 punti NO: 8 punti) Si consieri un calcolatore in cui la CPU esegue 2*0 5 istruzioni/s. Si ipotizzi che il 70% ell Instruction Rate sia usato alla CPU per eseguire programmi che non contengono trasferimenti i I/O. L'ampiezza ella linea ati el bus è pari a 32 bit. Si consieri il caso in cui il trasferimento i parole a 32 bit avvenga meiante IO a programma, con le seguenti 4 istruzioni: ) LOAD parola alla periferica al registro CPU 2) STORE parola a registro CPU a memoria 3) generazione inirizzo i memoria successivo 4) conteggio ati a trasferire. a) Calcolare la massima frequenza i trasferimento ati ottenibile (espressa in kb/s) fra una periferica collegata al bus i sistema e la memoria principale (VO: 4 punti). b) (solo VO: 3 punti) Spiegare brevemente la moalità i trasferimento con DMA. a) Per trasferire una parola occorrono 4 istruzioni. La CPU è impegnata per l'70% el tempo a eseguire istruzioni che non coinvolgono l'i/o, unque può usare solo il 30% el tempo per eseguire istruzioni i trasferimento ati con periferiche. In termini i istr./sec questo tempo è pari a x 0 5 istr./s = istr./s. Dal momento che per trasferire una parola servono quattro istruzioni, la velocità i trasferimento è pari a: istr./s / (4 istr./parola) = 50 parole/s. La imensione i una parola è pari a 32 bit (4 byte), a cui si ricava la velocità i trasferimento i circa kb/s. b) Si rimana alle ispense el corso. ESERCIZIO 5 (VO: 5 punti) Spiegare in moo chiaro e sintetico che cos è e quali sono le funzionalità i un file system. Dispense el corso. Calcolatori Elettronici 20 Settembre 20 6