581365-8 Tietokoneen rakenne, loppukoe 28.1.2000

  1. [15 p] Välimuisti ja virtuaalimuisti
    1. [3 p] Mikä on TLB? Mihin sitä tarvitaan?
    2. [3 p] Miten välimuisti ja TLB eroavat toisistaan?
    3. [3 p] Mitä kaikkea tapahtuu laitteistossa välimuisti hudin (cache miss) yhteydessä?
    4. [3 p] Mitä kaikkea tapahtuu laitteistossa TLB hudin (TLB miss) yhteydessä?
    5. [3 p] Mitä kaikkea tapahtuu laitteistossa virtuaalimuistin sivunpuutoksen (page fault) yhteydessä?

  2. [15 p] Liukuluvut
    1. [5 p] Selosta pääpiirteissään IEEE:n liukulukustandardi
    2. [2 p] Mikä on "normalisoitu" (normalized) liukuluku ja mihin sitä tarvitaan?
    3. [2 p] Mikä on "ei- normalisoitu" (denormalized) liukuluku ja mihin sitä tarvitaan?
    4. [2 p] Mikä on suojabitti (guard bit) ja mihin sitä tarvitaan?
    5. [2 p] Miten ja milloin liukulukuja pyöristetään? Miksi pyöristystä yleensä tehdään?
    6. [2 p] IEEE:n liukulukustandardissa on esitysmuodot myös (plus ja minus) äärettömälle (infinity) ja (hiljaiselle ja signaloivalle) epäkelvolle arvolle (NaN). Miksi näitä tarvitaan ja mihin sekä miten niitä käytetään?

  3. [15 p] RISC ja superskalaari (superscalar) -arkkitehtuurit
    1. [3 p] Mitkä ovat RISC arkkitehtuurin perusideat?
    2. [3 p] Mitä hyvää/huonoa RISC-arkkitehtuurilla on verrattuna CISC arkkitehtuuriin?
    3. [3 p] Mitkä ovat superskalaarin arkkitehtuurin perusideat?
    4. [3 p] Mitä hyvää/huonoa superskalaarilla arkkitehtuurilla on verrattuna CISC-arkkitehtuuriin?
    5. [3 p] Miten Intelin uudemmat arkkitehtuurit (esim. Pentium Pro ja Pentium II) suhtautuvat RISC ja superskalaari -arkkitehtuureihin?

  4. [15 p] Langoitettu kontrolli (hardwired control).
    Kuvaile lyhyesti langoitetun kontrollin rakenne kattaen ainakin seuraavat seikat: