in English Other side in English

Tietokoneen toiminta, 4 op (2 ov)             Kurssikuulustelu 13.12.2005 

Kirjoita jokaiseen vastauspaperiisi seuraavat tiedot: oma nimi, opiskelijanumero (tai henkilötunnus),
  kurssin nimi, nimikirjoitus ja sivunumero.

Kurssin tulokset ja arvosteluperusteet tulevat näkyville verkkoon kurssin aikataulusivulle linkitettynä heti arvostelun valmistuttua.

  1. [7 p] Tiedon esitys.
    1. [4 p] Anna Big Endian 8-bittisten desimaalilukujen +35 ja -35 esitys tietokoneessa, kun kokonaislukujen esitysmuoto on
      1. etumerkkibitti erikseen
      2. kahden komplementti
      3. yhden komplementti
      4. lisättynä 127:lla (Huomaa, että 127=27-1)
    2. [3 p] Selitä miten liukuluvut esitetään käyttäen IEEE:n 32 bitin standardia liukuluvuille. Anna esimerkkinä desimaaliluvun +8.5 IEEE:n 32-bitin liukulukustandardin mukainen esitys?

  2. [8 p] Konekäskyjen suoritus, keskeytykset.
    1. [4 p] Määrittele käsite "käskyjen suoritussykli". Mitkä ovat sen vaiheet? Piirrä kuva suoritussyklistä.
    2. [4 p] Mitä suorittimella tapahtuu konekäskyä "MUL R2, 300(R5)" suoritettaessa suoritussyklin eri vaiheissa?


  3. [7 p] Prosessi (process).
    1. [3 p] Piirrä prosessin suoritusaikaisista tiloista (process state) 5-tilainen tilakaavio. Kerro tilojen nimet ja piirrä niiden väliset tilasiirtymät.
    2. [4 p] Anna luonteeltaan kaksi (2) erilaista esimerkkiä tilanteesta, jossa prosessi P siirtyy "suorituksessa" tilasta johonkin toiseen tilaan. Mitä tapahtuu järjestelmässä kunkin tilanteen aikana. Erityisesti mainitse, kuka (mikä prosessi) aiheutti tilasiirtymän ja mitä tilanmuutoksessa tapahtuu järjestelmässä kunkin tilanteen aikana?

  4. [8 p]  Taulukot ja aliohjelmat. TW[3,5] on 2-ulotteinen kokonaislukuarvoinen taulukko, jossa on siis 3 riviä (rivit 0-2) ja 5 saraketta (sarakkeet 0-4). Kokonaislukuarvoiset muuttujat i ja j on määritelty pääohjelmatasolla. Oletetaan aluksi, että TW on talletettu normaaliin tapaan riveittäin.

    Oletetaan myös, että meillä on valmiiksi määritelty ja toteutettu aliohjelma MinMax(T, n, m, min, max), joka palauttaa parametrina annetun 2-ulotteisen taulukon T[n, m] minimi- ja maksimiarvot ulostuloparametreissa min ja max. Parametritaulukossa T on siis n riviä ja m saraketta. Parametrit n ja m ovat arvoparametreja ja kaikki muut parametrit ovat viiteparametreja. Aliohjelmaa MinMax ei siis tarvitse toteuttaa, vaan se on valmiiksi annettu!
    1. [1 p] Anna ttk-91 koneen symbolisella konekielellä käskyt, joilla tulostetaan taulukon TW alkion TW[2,1] arvo.
    2. [2 p] Anna ttk-91 koneen symbolisella konekielellä käskyt, joilla tulostetaan taulukon TW alkion TW[i, j] arvo.
    3. [2 p] Oletetaan nyt, että taulukko TW onkin talletettu sarakettain. Anna ttk-91 koneen symbolisella konekielellä käskyt, joilla tulostetaan taulukon TW alkion TW[i, j] arvo.
    4. [3 p] Anna ttk-91 koneen symbolisella konekielellä käskyt, joilla aliohjelmaa MinMax käyttäen etsitään ja tulostetaan taulukon TW pienimmän ja suurimman alkion arvot.

    Noudata suositusten mukaista aliohjelmien (funktioiden) kutsumekanismia.

TTK-91 konekielen käskyt ovat: NOP, STORE, LOAD, IN, OUT, ADD, SUB, MUL, DIV, MOD, AND, OR, XOR, SHL, SHR, COMP, JUMP, JNEG, JZER, JPOS, JNNEG, JNZER, JNPOS, JLES, JEQU, JGRE, JNLES, JNEQU, JNGRE, CALL, EXIT, PUSH, POP, PUSHR, POPR, SVC