581365 Tietokoneen
rakenne
Kurssikuulustelun uusinta [48 p] tai erilliskuulustelu [60]
15.1.2008
TOTUUSTAULU, SOP-
JA POS- ESITYKSET SEKÄ KARNAUGH-KARTTA [12p/15p]
Binääri
koodi muutetaan Gray-koodiksi seuraavan taulukon mukaisesti:
Binäärikoodi Gray-koodi
000 000
001 001
010 011
011 010
100 110
101 111
110 101
111 100
Laadi
totuustaulu piirille, joka muuntaa taulukon binäärikoodina
esitetyt luvut Gray-koodin mukaisiksi.(2 p / 2,5 p)
- Esitä
totuustaulu SOP- ja POS-muodossa. (4p/5p)
- Yksinkertaista
Gray-koodin ulostulomuuttujien esitykset Karnaugh-karttoja
käyttäen.
(6p/7,5p)
VÄLIMUISTI [12 p/ 15 p].
Oletetaan,
että (epärealistisen pienessä välimuistiratkaisussa)
4-tavuisen sanan 8-bittinen tavuosoite on 0xA4. Välimuistin
rivin pituus (cache line size) on 32 tavua.
- Montako
tavua välimuistiin mahtuu? Anna (kuvallinen) esimerkki tästä
välimuistista. (4 p / 5 p)
-
Näytä miten viitattu muistipaikka löytyy
esimerkkisi välimuistista, kun käytössä on
suoraa kuvausta (direct mapping) käyttävä kuvausfunktio (mapping function) ja täysin assosiatiivista (associative or fully
associative) kuvausta käyttävä kuvausfunktio. (4p /5p)
-
Miten muistipaikka löytyy tästä välimuistista,
jos käytössä on joukkoassosiatiivista kuvausta joukon koolla 4 (4-way set associative mapping) käyttävä kuvausfunktio? (4p /5 p)
Voit
olettaa esimerkissäsi, että viitattu muistipaikka löytyy
välimuistista. Mitkä ovat eri osoitekenttien nimet/pituudet
kunkin kuvaustyypin yhteydessä?
VÄYLÄT [12 p/ 15 p]
- Piirräkuva tyypillisestä nykytietokoneissa käytettävästä väyläkonfiguraatiosta.(4 p/5 p)
- Mitä
tarkoitetaan synkronisella ja asynkronisella ajoituksella? Mitä
hyviä ja huonoja puolia niissä on? (4 p/5p)
- Mitä
tarkoitetaan keskitetyllä ja hajautetulla vuoronannolla?
Millainen vuoronantomenettely on käytössä
PCI-väylässä? (4p/5p)
RISC JA REKISTERI-IKKUNA [12 p/ 15 p]
- Selvitä
kolme RISC-arkkitehtuurin keskeistä piirrettä ja kerro
lyhyesti saatavat hyödyt. (6p/7,5p)
- SPARC-prosessori
käyttää 136 fyysistä rekisteriä, mutta
ohjelma voi käyttää vain 32 rekisterinumeroa
(r0-r31), joilla se voi viitata rekisteri-ikkunaan.
Rekisteri-ikkunoita käytetään aliohjelmakutsujen
yhteydessä. Prosessorissa on rekisteri-ikkunoiden hallintaa
varten lisäksi rekisterit CWP (current window pointer) ja WIM (window invalid mask).
- Miten
ohjelman käyttämä rekisterinumero muutetaan
fyysiseksi rekisterinumeroksi?
- Miten
kutsuttu aliohjelma viittaa globaaleihin muuttujiin, parametreihin
ja paikallisiin muuttujiiinsa?
Entä kuinka kutsuja pääsee käsiksi aliohjelman
palauttamiin arvoihin?
- Miten käsitellään tilanne, jossa kaikki rekisteri-ikkunat
ovat jo käytössä ja tulee vielä uusi
aliohjelmakutsu? (6p/7,5p)