Architettura dei sistemi di elaborazione

Docente: Alessandro Simonetta

Comunicazioni

APPELLO DI SETTEMBRE

26-08-2016 09:50
L'appello della sessione autunnale è fissato il giorno Mercoledì 7 Settembre alle ore 15:30 presso l'aula T5.
Per la prova è necessario portare con sé fogli bianchi formato A4.
Non è consentito l'utilizzo di strumenti elettronici né di testi o appunti.

Risultati Appello 20 GIU

27-06-2016 11:00

Matricola,votazione 

0233528,28


DOMANDE

16-05-2016 15:47

ESAME DI ARCHITETTURE DEI SISTEMI DI ELABORAZIONE

  • 1) Il teorema del campionamento assicura che l'approssimazione discreta di un segnale analogico a banda limitata, è senza perdita di informazione utile se?
  • 2) La macchina di von Neumann è composta da?
  • 3) Quanti byte ci sono in 1 KB di memoria?
  • 4) Cosa sono il Program Counter e l'Instruction Register?
  • 5) Da quanti passaggi si compone il ciclo fetch-decode-execute ?
  • 6) Quali sono i principi di progettazione per i computer moderni?
  • 7) Un processore SIMD è costituito da?
  • 8) Per calcolare la distanza di Hamming tra due parole, quale operazione si deve utilizzare?
  • 9) In un hard disk le prestazioni dipendono da?
  • 10) In un CDROM un settore è costituito da quanti frame? Cosa contengono?
  • 11) Quali sono la principale differenza tra DVD e CD?
  • 12) Per quali valori di A e B l'uguaglianza A+B = A B è verificata?
  • 13) Quando si può utilizzare un multiplexer per realizzare una qualsiasi funzione logica?
  • 14) Un decoder è un circuito combinatorio che può essere utilizzato per?
  • 15) In un circuito digitale è possibile collegare due uscite insieme?
  • 16) Elencare le caratteristiche delle ROM
  • 17) Per incrementare la larghezza di banda di un bus occorre?
  • 18) In un Pentium 4 i principali segnali di risposta del bus sono?
  • 19) Nella UltraSPARC III, quale delle seguenti affermazioni non è vera?
  • 20) Descrivere l'integrato 8051
  • 21) Descrivere il memory-mapped I/O
  • 22) Quali funzioni ha un Sistema Operativo?
  • 23) In un Sistema Operativo le principali astrazioni sono?
  • 24) Un processo è un concetto chiave presente in ogni Sistema Operativo, si può definire come?
  • 25) I File in UNIX sono protetti con tre bit, a che servono?
  • 26) In UNIX ogni processo ha uno spazio di memoria assegnato diviso in tre segmenti, quali?
  • 27) Che cos'è un Sistema monolitico?
  • 28) In quale circostanza sono creati nuovi processi? E in quale altra termina un processo?
  • 29) Quali sono gli stati di un processo?
  • 30) Quali informazioni non possono essere condivise tra processi?
  • 31) Quando accade una corsa critica?
  • 32) In un ambiente concorrente per evitare le corse critiche si possono definire delle condizioni, quali?
  • 33) In quale circostanza è conveniente avviare lo scheduling?
  • 34) Gli algoritmi di scheduling posso essere divisi in due categorie, quali?
  • 35) Quali sono gli algoritmi di scheduling nei sistemi batch?
  • 36) Supponendo di disporre dei seguenti tempi di esecuzione T0, T1, T2 e T3 nell'algoritmo shortest process next con tecnica di aging, quale sarà la stima per T4?
  • 37) Per consentire a più applicazioni di essere in memoria allo stesso tempo senza interferire devono essere risolti due problemi, quali?
  • 38) Quali sono i metodi per tenere traccia dell'utilizzo della memoria?
  • 39) Qual è la struttura di una riga della tabella delle pagine?
  • 40) Nell'algoritmo Not Recently Used (NRU) la classe 0 è..
  • 41) Quando il sistema operativo non è coinvolto con la paginazione?
  • 42) I programmatori sanno che tecnica di gestione della memoria (paginazione o segmentazione) è utilizzata?
  • 43) Perché è stata inventata la paginazione?
  • 44) Perché è stata inventata la segmentazione?
  • 45) Quali sono le strutture di file più comuni?
  • 46) Qual è la corretta sequenza dell'intestazione all'interno di un file eseguibile binario nelle prime versioni di UNIX?
  • 47) Qual è la chiamata di sistema UNIX per leggere gli attributi di un file?
  • 48) Qual è il separatore per i file utilizzato in MULTICS?
  • 49) In un sistema di gestione del file system, qual è la voce speciale che permette di riferirsi alla directory corrente?
  • 50) In UNIX, qual è la chiamata che permette di creare una directory vuota?
  • 51) In un programma C, i parametri passati al programma principale, main(), sono passati attraverso?
  • 52) Nel layout del file system, il master boot record è?
  • 53) Nel layout del file system, il blocco di boot è fatto di..
  • 54) Che cos'è l'i-node in un sistema UNIX?
  • 55) I cambiamenti nella tecnologia spingono l'evoluzione dei file system: le CPU diventano più veloci; i dischi, le memorie e le cache sono sempre più grandi e economiche. Il collo di bottiglia diventa così il tempo di ricerca su disco (per quelli meccanici). Quali file system sono stati progettati per ridurre questo problema?
  • 56) Quali sono le principali categorie di dispositivi di I/O?
  • 57) Quali sono gli svantaggi del port-mapped I/O?
  • 58) Quali sono gli svantaggi del memory-mapped I/O?
  • 59) Quali sono le 4 proprietà di un interrupt preciso?
  • 60) Quali sono i principali obiettivi del software di I/O?
  • 61) Quali sono le tecniche di gestione degli I/O?
  • 62) Quali sono i livelli software per la gestione dell'I/O?
  • 63) Quali sono i fattori che compromettono il tempo necessario a leggere o scrivere un blocco del disco?
  • 64) Quali sono le modalità di funzionamento di un clock programmabile?
  • 65) In un computer con un clock di 10 GHz che distanza possono percorrere i segnali elettrici?
  • 66) Per incrementare drasticamente le performance di un calcolatore che architetture occorre progettare?
  • 67) In un'architettura UMA con rete di commutazione a più stadi di tipo omega con n CPU, n memorie and log2n stadi, con n/2 switch per stadio, complessivamente di quanti switch abbiamo bisogno?
  • 68) Quali sono le caratteristiche chiave di una macchina con accesso non uniforme alla memoria?
  • 69) Quali sono gli approcci per il Sistema Operativo adottati dai multiprocessori?
  • 70) Qual è un potenziali problema in un algoritmo di scheduling a condivisione del tempo su un multiprocessore?
  • 71) Che cosa si intende per diametro in un multicomputer?
  • 72) Qual è il vantaggio di utilizzare un'architettura di multicomputer ad ipercubo?
  • 73) Quali sono i vantaggi della virtualizzazione?
  • Risultati Appello 24 FEB

    07-03-2016 15:47

    Matricola,votazione 

    235022,20

    231841,26

    228245,18

    229804,24

    213348,18

    227310,24

    229893,18

    229771,18

    226205,20

    233584,30

    232234,18

    228761,24

    227580,24

    Procederò con la registrazione su verbale elettronico se non riceverò comunicazione scritta entro Venerdì 11/3.

    I giudizi non positivi verranno inseriti come assenti. SI precisa che molti studenti si presentano all'esame impreparati quindi dal prossimo appello chi consegnerà un compito con punteggio inferirore a 10/30 (2 domande) verrà comunque verbalizzato.


    Risultati Appello 1 FEB

    01-02-2016 18:51

    Matricola,votazione 

    0233262,30

    0227764,27

    0230978,21

    0233086,18

    0213487,18

    0230438,18

    0231256,18

    0231598,18

    0232578,18

     


    Sessione di Esame Estiva anticipata

    08-01-2016 09:43
    Sul sito Delphi troverete i due appelli programmati, ho accolto richiesta degli studenti di spostare il primo appello nella prima settimana di Febbraio. PRIMO APPELLO 1/2/2016 Ore 8:00 Aula T5 SECONDO APPELLO 24/2/2016 Ore 8:00 Aula T5

    Dispensa su Algebra di Boole

    22-12-2015 13:30
    Ho pubblicato le prime 50 pagine di un mio libro (edizione del 2005), che forse potrebbe essere ancora dispobile al prezzo di costo di 10 euro presso le librerie Kappa (oppure quelle del comprensorio di Tor Vergata). Nell'estratto troverete gli argomenti non coperti dal testo di Tanenbaum relativamente all'Algebra di Boole.

    Lezioni

    2414-01-2016
    LEZIONE CONCLUSIVA ESERCITAZIONI --- FINE CORSO ---
    2312-01-2016
    PARALLEL COMPUTER ARCHITECTURES (CAP 8 LIBRO 1 e CAP 8 LIBRO 2) - MULTICOMPUTER - VIRTUALIZATION
    227-01-2016
    PARALLEL COMPUTER ARCHITECTURES (CAP 8 LIBRO 1 e CAP 8 LIBRO 2) - MULTIPROCESSOR
    2117-12-2015
    Introduzione alle architetture parallele
    2015-12-2015
    Linguaggio assembly
    1910-12-2015
    Correzione prova del 10 dic
    1803-12-2015
    Simulazione di esame (svolta il 10 dic)
    1701-12-2015
    INTRODUCTION MULTIPROCESSORS Hardware Operating System Types Synchronization Scheduling MULTICOMPUTERS Hardware Low-Level Communication software User-Level Communication software Remote Procedure Call (RPC) Distributed Shared Memory Scheduling Load Balancing VIRTUALIZATION Advantages Hypervisors
    1626-11-2015
    INTRODUCTION TO ASSEMBLY LANGUAGE Why Use Assembly Language? Format of an Assembly Language Statement Pseudoinstructions MACROS Macros with Parameters THE ASSEMBLY PROCESS Two-Pass Assemblers Pass On Pass Two The Symbol Table LINKING AND LOADING Tasks Performed by the Linker Structure of an Object Module Binding Time and Dynamic Relocation Dynamic Linking
    1524-11-2015
    PAGE REPLACEMENT ALGORITHMS The Optimal algorithm The Not Recently Used (NRU) The First-In First-Out (FIFO) The Second-Chance The Clock The Least Recently Used (LRU) The Working Set The WSClock Summary of page replacement algorithm
    1419-11-2015
    NO MEMORY ABSTRACTION Running multiple programs without a memory abstraction A MEMORY ABSTRACTION: ADDRESS SPACES The notion of an address space Base and limit registers Swapping Managing free memory Memory management with bitmaps Memory management with linked lists VIRTUAL MEMORY Paging Pages table Speeding up paging Translation lookaside buffer Software TLB management Pages table for large memories
    1317-11-2015
    SCHEDULING Introduction to scheduling Process behavior When to schedule Categories of scheduling algorithms Categorie di algoritmi di scheduling Scheduling in batch systems Scheduling in interactive systems Scheduling in real-time systems Policy versus Mechanism Thread scheduling
    1212-11-2015
    INTERPROCESS COMMUNICATION Race conditions Critical regions Mutual Exclusion with Busy Waiting Sleep and wakeup Semaphores Mutexes Mutexes in Pthread Monitors Message Passing Barriers
    1110-11-2015
    PROCESSES The process model Process creation Process termination Process hierarchies Process states Implementation of processes Modeling multiprogramming THREADS Thread usage The classical thread model POSIX threads Implementing threads in user space and in the kernel Scheduler activations
    1005-11-2015
    What is an operating system? History of operation system Computer hardware review processors memory I/O devices buses Operating System concepts The system calls the Win32 API for Windows
    903-11-2015
    THE INSTRUCTION SET ARCHITECTURE LEVEL OVERVIEW OF THE ISA LEVEL DATA TYPES INSTRUCTION FORMATS ADDRESSING INSTRUCTION TYPES FLOW OF CONTROL
    829-10-2015
    AN EXAMPLE ARCHITECTURE The Data Path Microinstructions The microinstruction control: The Mic-1 AN EXAMPLE ARCHITECTURE: IJVM Stacks The IJVM Memory Model The IJVM Instruction Set
    727-10-2015
    Combinational Circuits: Comparators, Programmable Logic Arrays Arithmetic Circuits: Shifters, Adders, Arithmetic Logic Units Clocks
    622-10-2015
    Exercises and examples on Boolean Algebra Combinational Circuits: Multiplexers & Decoders
    520-10-2015
    Seminario su Qualità e Standard
    415-10-2015
    BASIC DIGITAL LOGIC CIRCUITS Integrated Circuits Combinational and Sequential circuits
    313-10-2015
    SISTEMI DI NUMERAZIONE TRASFORMAZIONE DI BASE (2, 8, 10, 16) OPERAZIONI IN BASE GENERICA GATES AND BOOLEAN ALGEBRA Boolean Algebra The transformations in the Boole domain
    208-10-2015
    PROCESSORS Instruction execution CPU organization Design principles for modern computers Instruction-level parallelism Processor-level parallelism PRIMARY MEMORY Byte ordening Error-Correcting Codes Cache memory Memory packaging and types
    106-10-2015
    The digital computer Languages, levels and Virtual Machines How execute a program Evolution of multilevel machines Milestones in computer architecture The von Neumann machine The computer spectrum Metric units

    Materiale didattico

    Algebra di Boole e suoi utilizzi - prime 50 pagine estratte dal Libro Informazione Automatica e Java, Edizioni Kappa (prezzo attuale 10 euro presso librerie Kappa o librerie Tor Vergata- se disponibile)

    Informazioni

    Anno accademico2015-2016
    Crediti6
    SettoreING-INF/05
    Anno1
    Semestre1
    PropedeuticitàNessuna

    Programma

    INTRODUCTION TO COMPUTER SYSTEM ORGANIZATION (CAP 1 LIBRO 1)
    - Structured Computer Organization
    - Milestone in computer architecture
    - The computer zoo
    - Metric Unit
    COMPUTER SYSTEM ORGANIZATION (CAP 2 LIBRO 1)
    - Processors
    - Primary Memory
    - Secondary Memory
    - Input/Output
    THE DIGITAL LOGIC LEVEL (CAP 3 LIBRO 1)
    - Boolean Algebra
    - Basic logical circuits
    - Memory & Computer Buses
    - example of CPU chips, Buses, Interfacing
    THE MICROARCHITECTURE LEVEL
    - AN EXAMPLE MICROARCHITECTURE (CAP 4 LIBRO 1)
    - AN EXAMPLE ISA: IJVM
    THE INSTRUCTION SET ARCHITECTURE LEVEL (CAP 5 LIBRO 1)
    - OVERVIEW OF THE ISA LEVEL
    - DATA TYPES
    - INSTRUCTION FORMATS
    - ADDRESSING
    - INSTRUCTION TYPES
    - FLOW OF CONTROL
    THE OPERATING SYSTEM LEVEL (CAP 1,2,3,4,5 LIBRO 2)
    - INTRODUCTION
    - PROCESSES AND THREAD
    - MEMORY MANAGEMENT
    - FILE SYSTEM
    - INPUT/OUTPUT
    THE ASSEMBLY LANGUAGE LEVEL (CAP 7 LIBRO 1)
    - INTRODUCTION TO ASSEMBLY LANGUAGE
    - MACROS
    - THE ASSEMBLY PROCESS
    - LINKING AND LOADING
    PARALLEL COMPUTER ARCHITECTURES (CAP 8 LIBRO 1 e CAP 8 LIBRO 2)
    - ON-CHIP PARALELISM
    - COPROCESSOR
    - MULTIPROCESSORS
    - MULTICOMPUTERS
    - VIRTUALIZATION
    - DISTRIBUITED SYSTEMS

    Testi di riferimento

    1) Tanenbaum Andrew S., Architettura dei calcolatori: Un approccio strutturale, 6a Ed., Pearson Education, 2013
    2) Tanenbaum Andrew S., I moderni sistemi operativi, 3a Ed.

    Testo Ausiliario

    Informazione automatica e Java. Compendio di informatica e di programmazione. Autori: Simonetta A. Sillano M. e Perna D., EDIZIONI KAPPA

    Ricevimento studenti

    Al termine delle lezioni

    Modalità di esame

    prova scritta con 5/6 domande teoriche e pratiche