Cognome……………. ……………….. Nome…………………………….. Architettura degli Elaboratori Classe 3 – Prof.ssa Anselmo Appello del 4 Febbraio 2014 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 12 domande a risposta multipla e 4 domande aperte, per un totale di 100 punti al massimo. Per le domande a risposta multipla occorre rispondere inserendo la lettera scelta nell’apposito quadratino accanto al numero della domanda (o in quadratino da voi disegnato accanto se non fosse chiaro altrimenti) e inoltre: ogni risposta esatta vale 3 punti; ogni risposta errata vale 1 punto; ogni domanda lasciata in bianco vale 0 punti. Le 4 domande aperte valgono in tutto al massimo 64 punti. Si è ammessi all’orale se si totalizzano almeno 45/100 punti di cui almeno 10 punti nelle domande a risposta multipla. Gli appunti e i calcoli vanno scritti negli spazi vuoti delle prossime pagine. voto/36 voto/64 voto/100 Gli orali si svolgeranno fra il 10 e il 24 febbraio. Nello spazio sottostante potete indicare una eventuale indisponibilità in qualche data di tale periodo. COGNOME: ………….......................................... Nome: …………..................................................... Numero di matricola: …………............................. Domande a risposta multipla 1) Per quale valore di b si ha: (200)b = (030) b + (140) b? A. b = 5 B. b = 7 C. Nessun valore di b D. Nessuna delle risposte precedenti. 1  2) 2  Qual è il numero decimale N rappresentato in binario da (010,11) 2? A. N = 2,75 B. N = 4,5 C. N = 2,3 D. Nessuna delle risposte precedenti. 3) 3  4  La funzione f(a,b,c) calcolata dal seguente circuito é: A. B. C. D. Il bit Zero in uscita alla ALU. Il bit Less in uscita alla ALU. Il bit di somma di a e b. Nessuna delle risposte precedenti c f 4) Un flip-flop S-R può essere realizzato tramite : A. Due porte NAND B. Due porte NOR C. Una porta NAND e una porta NOR. D. Nessuna delle risposte precedenti 5) 5 Qual è il tempo di esecuzione di un processore che esegue 100 istruzioni con frequenza di clock 3 GHz e CPI=1,5? A. 0,5  10 -7 sec. B. 0,5  10 2 sec C. 2  10 2 sec D. Nessuna delle risposte precedenti. 6) 6 Nel caso di un’istruzione in formato R a 32 bit, il registro di scrittura viene ottenuto dal seguente campo: A. [20-16] B. [25-21] C. [15-11] D. Nessuna delle precedenti    7) 7 Nello schema di implementazione studiata per il processore MIPS, il dato da scrivere nel banco dei registri viene scelto fra: A. Il dato letto dalla memoria dati e l’uscita della ALU. B. Il secondo dato letto dal banco dei registri e l’estensione del segno dei 16 bit meno significativi dell’istruzione C. Il secondo dato scritto nel banco dei registri e l’estensione del segno dei 16 bit più significativi dell’istruzione D. Nessuna delle precedenti  8) Nella esecuzione di una istruzione add il segnale di controllo RegWrite: A. è 1 e permette la scrittura nel register file B. è 1 e permette la scrittura nella memoria dati C. è 0 ed evita la scrittura nella memoria dati D. Nessuna delle precedenti 8 9) L’unità di controllo (principale) riceve in input ? A. il codice operativo dell’istruzione B. il codice di funzionalità dell’istruzione C. entrambi i codici D. Nessuna delle risposte precedenti 9  10) Si consideri l’implementazione del processore con pipeline studiata. Cosa fa l’istruzione lw $s1,12($s2) nello stadio EX? A. Esegue la somma dei contenuti dei registri $s1 e $s2 nella memoria dati B. Esegue la somma del contenuto del registro $s1 con 12 C. Preleva il dato dall’indirizzo $s2+12 della memoria dati D. Nessuna delle risposte precedenti 10  11) Nella seguente sequenza di istruzioni per una pipeline a 5 stadi come studiata, vi è: sub $t0,$t1,$t2 and $s1,$t0,$s2 A. Nessun hazard B. Un hazard di dati che può essere risolto con la propagazione C. Un hazard di dati che non può essere risolto con la propagazione D. Nessuna delle risposte precedenti 11  12) In una memoria cache a mappatura diretta se il campo offset dell’istruzione ha 2 bit allora: A. Ogni blocco della memoria cache contiene 1 parola B. Ogni blocco della memoria cache contiene 22 parole C. La memoria della cache ha 22 blocchi D. Nessuna delle risposte precedenti 12  Domande a risposta aperta Domanda 1. (18 punti) Utilizzando la mappa di Karnaugh, trovare l’espressione minimale SOP per la funzione f(x4, x3, x2, x1) = OR (m0, m1, m2, m3, m8, m9, m10, m15) 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 x4, x3, x2, x1. Si ricordi che in una mappa di Karnaugh per una funzione di 4 variabili x4, x3, x2, x1, si ha: x1=1 nella seconda e nella terza riga, x2=1 nella terza e nella quarta riga, x3=1 nella seconda e nella terza colonna, x4=1 nella terza e nella quarta colonna. Domanda 2. (12 punti) Si consideri un’unità di elaborazione a singolo ciclo durante l’esecuzione della seguente istruzione: 1000 1100 0100 0011 0000 0000 0001 0000 a) Quali sono l’ingresso e l’uscita del circuito di estensione del segno? b) Qual è l’uscita dell’unità di “scorrimento (shift) a sinistra di 2” ? Domanda 3. (18 punti) a) Disegnare lo schema implementativo di una ALU a 1 bit che possa eseguire le operazioni di: AND, OR, somma e sottrazione. Non è necessario dettagliare il circuito dell’addizionatore. b) Indicare come devono essere posti tutti i segnali di controllo per ognuna delle 4 operazioni. Domanda 4. (16 punti) traduzione da C Si scriva il codice assembler MIPS corrispondente alle seguenti istruzioni in C. Si supponga che le variabili f, g, h siano assegnate rispettivamente ai registri $s0, $s1, $s2, e che l’indirizzo base del vettore A sia contenuto nel registro $s3. E’ necessario commentare il codice. f = g + A[5] A[6]= f + h