Fondamenti di Informatica - Architettura degli Elaboratori
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Qual è il ruolo principale della CPU in un calcolatore digitale?

  • Gestire la comunicazione tra dispositivi periferici
  • Memorizzare i dati a lungo termine
  • Controllare il flusso di energia nel sistema
  • Eseguire i programmi presenti nella memoria centrale (correct)

    • Quale dei seguenti elementi non fa parte della struttura principale di una CPU?

  • Unità aritmetico-logica
  • Memoria centrale
  • Unità di controllo
  • Dispositivo di rete (correct)

    • Durante il ciclo macchina, quale registro contiene l'istruzione attualmente in esecuzione?

  • Memory Address Register (MAR)
  • Program Counter (PC)
  • Instruction Register (IR) (correct)
  • Data Register (DR)

    • Quale di queste affermazioni descrive meglio il funzionamento dell'unità di controllo (CU)?

    <p>Determina e gestisce il flusso di istruzioni nella CPU</p> Signup and view all the answers

    Cosa avviene immediatamente dopo che l'istruzione è stata prelevata dalla memoria e inserita nell'Instruction Register?

    <p>Il Program Counter viene aggiornato</p> Signup and view all the answers

    Qual è il nome del ciclo che descrive il processo di esecuzione delle istruzioni nella CPU?

    <p>Ciclo di fetch-decode-execute</p> Signup and view all the answers

    In quale fase del ciclo macchina viene determinato il tipo dell'istruzione prelevata?

    <p>Dopo che l'istruzione è nell'IR</p> Signup and view all the answers

    Quale delle seguenti affermazioni riflette meglio la funzione del Program Counter (PC)?

    <p>Contiene l'indirizzo dell'istruzione successiva</p> Signup and view all the answers

    Qual è una caratteristica distintiva dell'architettura CISC?

    <p>Esegue operazioni complesse con una singola istruzione.</p> Signup and view all the answers

    Quale vantaggio offre l'architettura RISC rispetto alla CISC?

    <p>Una complessità inferiore del processore.</p> Signup and view all the answers

    Quale affermazione è corretta riguardo all'ISA?

    <p>Stabilisce una connessione diretta tra hardware e software.</p> Signup and view all the answers

    Quale di queste operazioni rappresenta meglio un'istruzione semplice in un contesto di set di istruzioni?

    <p>ADD R1, R2</p> Signup and view all the answers

    Nel confronto tra RISC e CISC, quale svantaggio è associato all'architettura CISC?

    <p>Maggiore complessità del processore.</p> Signup and view all the answers

    Qual è uno svantaggio comune all'architettura RISC?

    <p>Maggiore dimensione del programma per compiti semplici.</p> Signup and view all the answers

    Quale delle seguenti istruzioni è esclusa dalle istruzioni logiche?

    <p>INCREMENT</p> Signup and view all the answers

    Quale metodo può migliorare le prestazioni di una CPU?

    <p>Incrementare la velocità di clock.</p> Signup and view all the answers

    Qual è uno svantaggio principale dell'uso del little-endian?

    <p>Non è intuitivo per il debug</p> Signup and view all the answers

    In quale contesto è maggiormente utilizzato il big-endian?

    <p>Protocolli di rete come TCP/IP</p> Signup and view all the answers

    Quale affermazione sui segmenti di memoria in un programma è falsa?

    <p>Le sezioni di memoria sono sempre di dimensioni variabili.</p> Signup and view all the answers

    Quale delle seguenti affermazioni è un vantaggio del formato little-endian?

    <p>Permette un accesso diretto al byte meno significativo.</p> Signup and view all the answers

    Quale sezione di memoria è generalmente associata alla gestione delle variabili locali?

    <p>Sezione stack</p> Signup and view all the answers

    Qual è la principale funzione del prefetching nella CPU?

    <p>Dividere l'esecuzione delle istruzioni in fasi distinte</p> Signup and view all the answers

    Quale delle seguenti affermazioni descrive una complessità associata all'uso del big-endian?

    <p>Richiede conversione per interagire con architetture x86.</p> Signup and view all the answers

    Quale affermazione riguarda il parallelismo a livello di processore?

    <p>Più CPU possono lavorare insieme sullo stesso problema</p> Signup and view all the answers

    Quale delle seguenti architetture è più frequentemente associata al little-endian?

    <p>x86</p> Signup and view all the answers

    Cosa determina l'ordine preciso delle sezioni in un layout di memoria?

    <p>Le specifiche del compilatore</p> Signup and view all the answers

    Cos'è l'endianess in relazione alla memorizzazione dei dati?

    <p>Definisce l'ordine di memorizzazione dei dati in una parola</p> Signup and view all the answers

    Qual è una caratteristica distintiva della memoria RAM?

    <p>Ogni cella è identificata da un indirizzo unico</p> Signup and view all the answers

    Qual è il vantaggio principale dell'ordinamento Big Endian?

    <p>Facilità nelle operazioni aritmetiche</p> Signup and view all the answers

    Qual è la relazione tra il numero di bit in un indirizzo e il numero di celle indirizzabili in memoria?

    <p>Il numero massimo di celle è $2^k$</p> Signup and view all the answers

    Quale affermazione descrive il calcolatore a 64 bit?

    <p>Utilizza registri a 64 bit per le operazioni</p> Signup and view all the answers

    Che cosa determina se una cella di memoria è byte-addressable o word-addressable?

    <p>La dimensione delle celle in byte</p> Signup and view all the answers

    Qual è il principale vantaggio di una linea di cache più grande?

    <p>Aumenta la velocità caricando dati contigui</p> Signup and view all the answers

    Quale affermazione riguardo ai livelli di cache è corretta?

    <p>La cache L4 è utilizzata da alcune CPU ad alte prestazioni</p> Signup and view all the answers

    Qual è il principale svantaggio della scelta di utilizzare linee di cache più piccole?

    <p>Aumenta il rischio di cache miss</p> Signup and view all the answers

    Qual è la funzione di ciascun livello della cache nel processo di accesso ai dati?

    <p>Il processore cerca prima nella cache L1 e poi negli altri livelli</p> Signup and view all the answers

    In che modo l'architettura Harvard differisce nella gestione della cache rispetto ad una singola cache per istruzioni e dati?

    <p>Facilita accessi paralleli alla cache</p> Signup and view all the answers

    Quale delle seguenti affermazioni sulla cache L2 è vera?

    <p>È più grande della cache L1 ma più lenta</p> Signup and view all the answers

    Quale aspetto della memoria cache influisce maggiormente sulle prestazioni generali del sistema?

    <p>La dimensione delle linee di cache</p> Signup and view all the answers

    Quale fattore determina se un programma trarrà maggior beneficio da linee di cache più grandi o più piccole?

    <p>La contiguità dei dati utilizzati</p> Signup and view all the answers

    Qual è la funzione principale dello stack nella gestione della memoria?

    <p>Tenere traccia delle variabili locali e dei parametri delle funzioni</p> Signup and view all the answers

    Quale sezione della memoria è dedicata ai dati letti solo in modo permanente?

    <p>Sezione .rodata</p> Signup and view all the answers

    Come avviene la gestione della memoria nello heap?

    <p>Cresce o diminuisce in base alle necessità dell'esecuzione</p> Signup and view all the answers

    Quale affermazione sullo stack è corretta?

    <p>I dati vengono estratti in ordine LIFO</p> Signup and view all the answers

    Cosa significa l'acronimo BSS in relazione alla memoria?

    <p>Better to Save Space</p> Signup and view all the answers

    Quale sezione memorizza il codice eseguibile del programma?

    <p>.text</p> Signup and view all the answers

    Qual è un caratteristica delle variabili nella sezione .data?

    <p>Possono essere modificate durante l'esecuzione</p> Signup and view all the answers

    Quale tipologia di dati viene gestita dallo stack?

    <p>Variabili locali</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Fondamenti di Informatica - Architettura degli Elaboratori

    • Calcolatore Digitale: Un sistema con processori, memorie e dispositivi periferici connessi tramite un bus (architettura bus-oriented).
    • Elementi Principali: Processori, memorie e periferiche.
    • CPU (Central Processing Unit): Esecutore dei programmi contenuti nella memoria centrale, prelevando e gestendo le istruzioni in sequenza.
    • CPU - Elementi: Unità di Controllo (CU) per prelevare e interpretare le istruzioni; Unità Aritmetico-Logica (ALU) per eseguire calcoli; Registri per memorizzare dati temporanei e informazioni di controllo (Program Counter (PC) e Instruction Register (IR)).
    • Ciclo Macchina (Fetch-Decode-Execute): Prelievo istruzione dalla memoria, interpretazione e esecuzione.
    • Instruction Set Architecture (ISA): Definisce le istruzioni eseguibili dal processore, la loro rappresentazione binaria e l'interfaccia tra software e hardware.
    • Architetture Processori:
      • RISC (Reduced Instruction Set Computer): Set di istruzioni semplice e limitato, progettato per eseguire più istruzioni per ciclo di clock. Efficienza ed elevata velocità di esecuzione.
      • CISC (Complex Instruction Set Computer): Set di istruzioni ampio e complesso, in grado di eseguire operazioni complesse con un'unica istruzione. Maggiore complessità e consumo energetico.
    • Memoria Principale (RAM): Memorizza i programmi e i dati in celle identificate da indirizzi. (Byte-addressable o word-addressable).
    • Big Endian vs Little Endian: Ordering of bytes within a multi-byte word (Big: da sinistra a destra; Little: da destra a sinistra).
    • Memoria Cache: Memoria veloce, situata tra CPU e memoria principale, per velocizzare l'accesso ai dati usati frequentemente. Funzionamento gerarchico (L1, L2, L3...).
    • Heap: Area di memoria per variabili dinamiche (dimensioni variabili).
    • Stack: Area di memoria per variabili locali, parametri di funzioni e indirizzi di ritorno. Sistema LIFO (Last In, First Out)

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