Harjoitukset

Huom 1: Kaikilla oppilailla tulisi olla TKTL:n tunnus/salasana laitoksen Linux- ja Windows-järjestelmien käyttämistä varten. Yliopiston opiskelijat (joilla on jo ATK-osaston UNIX-tunnus) pyytävät TKTL-tunnusta tktl-luvat@cs.helsinki.fi:stä (ks. ohjeet http://www.cs.helsinki.fi/compfac/ohjeet/Luvat/uusi.html#sivuainelupa). Jos sinulla ei vielä ole TKTL-tunnusta, niin saat tilapäisen tunnuksen kurssin ajaksi käyttöösi harjoitusten vetäjältä. Tilapäinen tunnus lakkaa toimimasta 30.9.2002, ellet ole siihen mennessä hakenut siihen jatkoaikaa Pekka Niklanderilta (huone B425).

Huom 2: Kaikkien tulisi ilmoittautua kurssikirjanpitoa varten TKTL:n ILMO järjestelmään. Jos et ole tehnyt sitä vielä, niin tee se ystävällisesti nyt heti ensimmäiseksi. Kiitos.

Tietokoneen toiminta, Kesä 2003, LH 1

Nämä tehtävät tehdään harjoituksissa 20.8.2003.

Tee tehtävät yksi kerrallaan haluamassasi järjestyksessä. Tarvittaessa pyydä apua paikalla olevilta ohjaajilta. On suotavaa tehdä tehtäviä pienessä ryhmässä (2-3 henkilö), mutta kaikkien tulee silti kirjoittaa omat vastauksensa ja tehdä omat ohjelmansa omalla koneellaan. Tarkoitus on oppia, eikä tarkastella muiden oppimista :-). Saatuasi valmiiksi jonkun tehtävän (joukon tehtäviä), voit pyytää ohjaajaa tarkistamaan suorituksesi. Tavoitteena on, että harjoituksen jälkeen osaat itsenäisesti (esim. kurssikuulustelussa) kuhunkin tehtävään liittyvät kurssin asiat.

Jatkoa ajatellen on erityisen tärkeätä, että saat tehtyä tehtävän 3 loppuun tänään.

Ennen pois lähtöäsi varmista vielä, että ohjaajat ovat kirjanneet kaikki tekemäsi tehtävät. Harjoitustehtäviä voi toki tehdä vielä kotonakin, mutta kurssin läpipääsyyn ja arvosanaan vaikuttavat vain harjoitustilanteessa kirjatut tehtävät. Kurssin suoritus edellyttää aktiivisuutta myös harjoitustehtävien suhteen.

  1. Korkean tason kieli vs. symbolinen konekieli. Oletetaan, että meillä on korkean tason kielellä (C, Java, Pascal) tehty ohjelma Simple, joka on käännetty TTK-91 koneen konekielelle.

    Missä fyysisesti erilaisissa tietokoneen komponenteissa ohjelman Simple muuttujan X arvo voi sijaita (TTK-91 koneessa) ohjelman suoritettaessa? Anna kaksi vaihtoehtoa. Perustele vastauksesi.

    Anna seuraaviin kysymyksiin vastaukset TTK-91 koneen osalta erikseen kullekin em. kahdelle vaihtoehdolle.

    1. Millä konekäskyillä X:n arvon voi tulostaa?
    2. Millä konekäskyillä X:n osoitteen voi tulostaa?
    3. Millä konekäskyillä X:n arvoksi asetetaan luku 65?
    4. Millä konekäskyillä X:n osoitteeksi asetetaan luku 211?
    5. Millä konekäskyillä X:n arvo voidaan tallettaa muistiin muuttujan Y arvoksi?

  2. Korkean tason kieli vs. symbolinen konekielen käskyt. Minkälaisen korkean tason kielen ohjelmakohdan toteuttamiseen voitaisiin käyttää TTK-91 koneen (pseudo)konekäskyä
    1. SUB
    2. MOD
    3. OR
    4. XOR
    5. COMP
    6. JUMP
    7. JNGRE
    8. DC
    Anna esimerkki kustakin tapauksesta.
    Miten pseudokonekäskyt eroavat tavallista konekäskyistä?

     

  3. [2 htp] Opettele käyttämään Koksi simulaattoria. Katso ohjeita kurssin aikataulusivulta http://www.cs.helsinki.fi/teemu.kerola/tito/ks2003/aikataulu.html
    1. Kopio koksi.zip sopivaan hakemistoosi (esim hakemisto "koksi"), pura se samaan hakemistoon.
      (Joissakin Windows versioissa hakemistosi tulee sijaita paikallisella levyllä eikä levypalvelimella.)
    2. Käytä esim. "Find" apurutiinia paikallistaaksesi jonkun tekstipohjaisen editorin (esim. "edit.com") ja laita sen absoluuttinen polkunimi (esim. "c:\dos\edit.com") alustustiedoston koksi.cfg ainoaksi riviksi. Jos et aio käyttää editoria suoraan Koksista, voit jättää tämän vaiheen väliin.
    3. Imuroi Koksi esimerkkiohjelmista http://www.cs.helsinki.fi/teemu.kerola/tito/esimerkit ohjelma sum.k91 ja talleta se samaan "koksi" hakemistoosi.
    4. Käynnistä Koksi simulaattori (koksi.exec) ja nollaa sen muisti (Simulointi valikosta). Useimmiten simulattorin kontrollointi on helpompaa näppäimistön (return, nuolet, Esc) avulla kuin hiirtä käyttäen.
    5. Laita asetuksista optio "kommentointi" päälle
    6. Lataa ja käännä ohjelma "sum.k91".
    7. Mitkä ovat symbolien DONE, KBD ja LUKU arvot?
    8. Suorita ohjelma syötteillä 5, 4, 3 ja 0. Mikä arvo tulostui?
    9. Missä muistipaikassa muuttujan SUMMA arvo on talletettuna?
    10. Laita asetuksista optio "kommentointi" pois päältä ja suoritusnopeudeksi "hidas".
    11. Suorita ohjelma syötteillä 4, 3 ja 0. Mikä arvo tulostui? Miksi tulostettu arvo oli väärin?
      Esitä kaksi periaattellisesti erilaista tapaa korjata asia.
    12. Kokeile molempia tapoja korjata asia ja näytä, että lähestymistapasi olivat oikeita.
    13. Muuta ohjelmaa sillä tavoin, että annettujen lukujen summan asemesta lasketaankin niiden tulo. Voit editoida ohjelmaa joko suoraan Koksi simulaattorissa valitsemallasi editorilla (alustustiedostosta Koksi.cfg) tai simulattorin ulkopuolella millä tahansa tekstipohjaisen tiedoston tuottavalla editorilla. Kaikki Koksi ohjelmatiedostot täytyy kuitenkin tallettaa tuohon samaan "koksi" hakemistoon.

  4. Muistin osoitusmuodot. Oletetaan, että kullakin käskyllä jatkossa lähtötilanne on luennon 2 kalvon 18 (TTK-91 muistin osoitusmoodit) tilanne. Anna kullekin käskylle tehollinen muistiosoite (effective address) ja joko muuttuneen rekisterin sisältö tai muuttuneen muistipaikan osoite ja sisältö. Jos jokin käsky ei ole laillinen, kerro minkä takia näin on.

    1. LOAD R4, 200
    2. LOAD R3, One(R1)
    3. LOAD R3, =One(R1)
    4. STORE R0, One(R1)
    5. STORE R2, @9(R3)
    6. LOAD R0, @R1
    7. LOAD R1, @(R1)
    8. STORE R1, @(R1)
    9. STORE R0, R1
    10. STORE R2, =One

Teemu Kerola