[ Page in English]

Tietokoneen rakenne, S2001, LH 1

1. I/O.
   1. Mitä tarkoittaa muistiinkuvattu (memory-mapped) I/O?
   2. Mitä muita vaihtoehtoja I/O:n toteutukseen on kuin muistiinkuvattu I/O?
   3. Miksi muistiinkuvattu I/O olisi parempi kuin sen vaihtoehdot?
   4. Miten voidaan toteuttaa systeemi, jossa käyttäjätason prosessit eivät voi sotkea muistiinkuvatun I/O:n rakenteita vahingossa tai tahallaan? Anna ainakin kaksi vaihtoehtoa.

    

2. Käyttäjätila vs. etuoikeutettu suoritustila.
   1. Anna kolme erityyppistä tilannetta, jossa prosessorin suoritustila vaihtuu käyttäjätilasta (user) etuoikeutettuun (kerner, supervisor) tilaan.
   2. Anna kolme eri tyyppistä tilannetta, jossa prosessorin suoritustila vaihtuu etuoikeutetusta (kerner, supervisor) tilasta käyttäjätilaan (user).
   3. Mitä hyötyä etuoikeutetusta tilasta on? Mitä haittaa?
   4. Olisiko järkevää tarjota useampitasoisia etuoikeutettuja tiloja? Miksi?

    

3. Tehtävät 3.7 ja 3.8 kirjasta (s. 91). Jälkimmäinen vaatinee vähän ajattelua.

    

4. Kuvassa 3.19 esitetään CPU:n suorittama muistin READ-operaation ajoitus sekä synkroonista että epäsynkroonista ajoitusta käyttäen. Anna vastaavat kaaviot CPU:n WRITE-operaatiolle. Voit olettaa, että väylällä on myös Write-signaali, jonka käyttö on analoginen Read-signaalin käytön kanssa. Anna perustelut kullekin signaalitason muutokselle.

    

5. PCI-väylä.
   1. Oletetaan, että muistipiiri voi löytää haetun datan joko yhden, kahden tai kolmen kellojakson aikana. Miten muistipiiri kertoo tästä CPU:lle? (ks. kuva 3.22)
   2. Oletetaan, että viimeisessä datajaksossa onkin vain yksi tavu dataa, vaikka dataväylän leveys on 32 bittiä. Kuka päättää, missä 8-bitin osassa tuo tavu siirretään sekä miten ja milloin tämä tieto välitetään toiselle osapuolelle?
   3. Mitä tapahtuu, jos kolme laitetta haluaa yhtäaikaa käyttää väylää? Kuka päättää? Mikä tai mitkä laitteet saavan vuoron? Millä tavoin laite tietää saaneensa vuoron?