1. fejezet. Egy 2GHz órajelű processzor átlagosan 20 órajelciklus alatt hajt végre egy utasítást. Hány MIPS a processzor teljesítménye?

Hasonló dokumentumok
Digitális rendszerek. Digitális logika szintje

Számítógépek felépítése, alapfogalmak

A mikroprocesszor felépítése és működése

A Számítógépek hardver elemei

Digitális rendszerek. Utasításarchitektúra szintje

SZORGALMI FELADAT. 17. Oktober

Processzor (CPU - Central Processing Unit)

Digitális rendszerek. Mikroarchitektúra szintje

VEZÉRLŐEGYSÉGEK. Tartalom

Architektúra, megszakítási rendszerek

A mikroszámítógép felépítése.

Összeadás BCD számokkal

Számítógépek felépítése

Bevezetés az informatikába

Számítógép architektúra

7.hét: A sorrendi hálózatok elemei II.

1. ábra: Perifériára való írás idődiagramja

A Számítógépek felépítése, mőködési módjai

Szekvenciális hálózatok és automaták

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

SZÁMÍTÓGÉP ARCHITEKTÚRÁK

Digitális technika VIMIAA hét

Digitális technika VIMIAA hét

Számítógépek felépítése, alapfogalmak

találhatók. A memória-szervezési modell mondja meg azt, hogy miként

Előadó: Nagy István (A65)

Perifériák hozzáadása a rendszerhez

Digitális technika VIMIAA01

Digitális technika VIMIAA01

VI. SZOFTVERES PROGRAMOZÁSÚ VLSI ÁRAMKÖRÖK

Számítógép architektúrák záróvizsga-kérdések február

Számítógép felépítése

Memóriák - tárak. Memória. Kapacitás Ár. Sebesség. Háttértár. (felejtő) (nem felejtő)

2. Számítógépek működési elve. Bevezetés az informatikába. Vezérlés elve. Külső programvezérlés... Memória. Belső programvezérlés

Mérési jegyzőkönyv. az ötödik méréshez

Számítógép architektúrák

elektronikus adattárolást memóriacím

Az interrupt Benesóczky Zoltán 2004

1. Kombinációs hálózatok mérési gyakorlatai

Yottacontrol I/O modulok beállítási segédlet

Digitális technika VIMIAA01 9. hét Fehér Béla BME MIT

Digitális technika VIMIAA01 9. hét

A 32 bites x86-os architektúra regiszterei

Assembly. Iványi Péter

Nyíregyházi Egyetem Matematika és Informatika Intézete. Input/Output

Központi vezérlőegység

SZÁMÍTÓGÉPARCHITEKTÚRÁK

Adatfeldolgozó rendszer tervezése funkcionális elemekkel

Az I2C egy soros, 8 bit-es, kétirányú kommunikációs protokoll, amelynek sebessége normál üzemmódban 100kbit/s, gyors üzemmódban 400kbit/s.

SZÁMÍTÓGÉP ARCHITEKTÚRÁK

Programozási segédlet DS89C450 Fejlesztőpanelhez

Mikroprocesszor CPU. C Central Központi. P Processing Számító. U Unit Egység

Digitális technika VIMIAA02 9. hét

1. Milyen eszközöket használt az ősember a számoláshoz? ujjait, fadarabokat, kavicsokat

Alaplap: közös kapcsolódási felület a számítógép részegységei számára

Digitális technika (VIMIAA01) Laboratórium 9

A számítógép fő részei

Digitális technika (VIMIAA01) Laboratórium 9

A feladatokat önállóan, meg nem engedett segédeszközök használata nélkül oldottam meg. Olvasható aláírás:...minta VIZSGA...

Digitális technika VIMIAA hét

Digitális technika VIMIAA02 9. hét Fehér Béla BME MIT

6. óra Mi van a számítógépházban? A számítógép: elektronikus berendezés. Tárolja az adatokat, feldolgozza és az adatok ki és bevitelére is képes.

A/D és D/A konverterek vezérlése számítógéppel

Adatelérés és memóriakezelés

Programozó- készülék Kezelőkozol RT óra (pl. PC) Digitális bemenetek ROM memória Digitális kimenetek RAM memória Analóg bemenet Analóg kimenet

Autóipari beágyazott rendszerek. Komponens és rendszer integráció

A Számítógépek hardver elemei

SysCVideo: fiktív grafikus kártya SystemC modulként, SDL alapú megjelenítéssel

Mikrorendszerek tervezése

SZÁMÍTÓGÉPEK BELSŐ FELÉPÍTÉSE - 1

Assembly Utasítások, programok. Iványi Péter

Adatok ábrázolása, adattípusok

BELÉPTETŐ RENDSZER TERVEZÉSE

2017/12/16 21:33 1/7 Hardver alapok

Digitális technika II., 2009/2010 tavasz 1. vizsga A csoport

1. Az utasítás beolvasása a processzorba

Számítógép Architektúrák

Operációs rendszerek. Bemutatkozás

SzA19. Az elágazások vizsgálata

Digitális technika II. (vimia111) 5. gyakorlat: Tervezés adatstruktúra-vezérlés szétválasztással, vezérlőegység generációk

PAL és GAL áramkörök. Programozható logikai áramkörök. Előadó: Nagy István

Dr. Oniga István DIGITÁLIS TECHNIKA 8

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

IT - Alapismeretek. Feladatgyűjtemény

Digitális technika (VIMIAA02) Laboratórium 4

Máté: Számítógép architektúrák

Bevitel-Kivitel. Eddig a számítógép agyáról volt szó. Szükség van eszközökre. Processzusok, memória, stb

Számítógép architektúrák 2. tétel

A fealdatot két részre osztjuk: adatstruktúrára és vezérlőre

Számítógép Architektúrák

Ismerkedjünk tovább a számítógéppel. Alaplap és a processzeor

2016/08/31 02:45 1/6 Hardver alapok

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

Operandus típusok Bevezetés: Az utasítás-feldolgozás menete

Máté: Számítógép architektúrák

Informatika érettségi vizsga

Informatika 1 2. el adás: Absztrakt számítógépek

SZÁMÍTÓGÉPES ARCHITEKTÚRÁK

Számítógép Architektúrák (MIKNB113A)

Bevezetés az informatikába

Átírás:

1. fejezet Melyik mutató méri a processzor lebegőpontos teljesítményét? MFLOPS Egy 2GHz órajelű processzor átlagosan 20 órajelciklus alatt hajt végre egy utasítást. Hány MIPS a processzor teljesítménye? 100 Melyik nem igaz? A szuperskalár processzorban több tranzisztor van, mint a többmagos processzorban. Melyik architektúra jelent rendszerszintű párhuzamosítást? SMP Mivel csökkenthető az órajelciklus ideje? technológiai fejlesztéssel Bizonyos esetekben egy processzoros rendszer lehet hatékonyabb, mint a többprocesszoros. Mit mond ki a Moore-szabály? Az egy csipre integrált tranzisztorok száma évente kétszereződik. Egy 1 GHz-es processzor átlagos órajelciklus/utasítás mutatója (CPI) 10. Mennyi egy 1000 utasításos program végrehajtási ideje? 10 mikro sec Milyen számítógéptípus teljesítményében meghatározó tényező a tranzakció/másodperc mutató? szerver Melyik felhasználási területen fontos kiemelten a skálázhatóság? szerverek A jövőben az órajel-frekvencia növekedési üteme csökken. Milyen típusú áramköröket használnak a csipek gyártásánál napjainkban? ULSI A számítógépek teljesítménye 5 évenként megtízszereződik.

Melyik a helyes sorrend növekvő teljesítőképesség szerint? beágyazott számítógép, személyi számítógép, mainframe Egy utasításciklushoz lehet, hogy két memória-hozzáférés kell. Egy utasításciklus több órajelciklus. A rendelkezésre állási tényező csökken, ha az átlagos helyreállítási idő nő. Mi növeli a multiprocesszoros rendszerek hatékonyságát? az egyenletes feladatszétosztás Melyik nem jelent processzoron belüli párhuzamosítást? MIMD rendszerek Azonos feladat megoldása esetén melyik processzor-architektúra növeli vagy csökkenti a gépi kódú utasítások számát? RISC növeli

2. fejezet 32 bites processzor esetén hány bites a memória címregiszter (MAR)? 32 bites Melyik az a regiszter, amely szimbólikusan nem címezhető az Assemly-ben? utasítás regiszter Melyik állítás igaz a RESET áramkörre? A küszöbfeszültség elérése után a RESET jel 0. Milyen áramkörrel lehet megoldani, hogy a DMA át tudja venni a buszvezérlést a processzortól? háromállapotú kapukkal Egy processzornak 32 adat- és 32 címkimenete van. Hány bites a memóriacím regiszter (MAR)? 32 Melyik az a regiszter, amely szimbólikusan nem címezhető az Assemly-ben? utasítás regiszter A port állapotregiszterének bitjeiből megállapítható, hogy az inputeszköz feltöltötte a port pufferét. Mi a feladata a RESET áramkörnek? alaphelyzetbe állítja a processzort Melyik állítás igaz a memória-írási buszciklusra? Az adat és a cím egyszerre kerül a buszra. Mi a különbség az utasításlehívás memóriából, illetve olvasás memóriából buszciklus között? A busztól átvett adatok a processzor más-más regisztereibe kerülnek. Ha a memória címregiszter (MAR) 16 bites, mennyi a RAM maximális kapacitása? 64 KB Hány bites az utasításregiszter (IR)? A gépi utasítások maximális hossza a megfelelő 2 hatványra felkerekítve. Melyik állítás nem pontos? A sínrendszer a processzor nélkül is lehetővé teszi a RAM és az I/O-eszközök közötti adatátvitelt. Az adatokat az adatbuszról kapja a processzor. Mivel állítják elő az órajelet? kristály oszcillátorral A multiplexált cím- és adatbusz

csökkenti a CPU kivezetéseinek (lábainak) számát. A memória-olvasási buszciklusra melyik állítás nem igaz? Az adat hosszabb ideig van a buszon, mint a cím. Mi a memória adatregiszter Assembly programbeli szimbolikus neve? nincs szimbolikus neve Milyen úton kerül át a processzorba a RAM-ból kiolvasott utasítás? adatbuszon Mit tartalmaz az IP utasításszámláló regiszter? A következő utasítás címét Egy 32 bites processzor esetén egy buszciklussal hány bájt kerül átvitelre a címsínen? 4 bájt

3. fejezet Melyik utasítás olvassa a port regisztereit? IN Egy összeadó utasításban egy regiszter bináris kódja szerepel a második operandus helyén. Mivel kell a CPU-nak végrehajtani az összeadást? a címzési módtól függ a végrehajtás Mit eredményez a MOVE AX, [BX] utasítás? A BX regiszterben található címről átviszi az adatokat az AX regiszterbe. Melyik állítás igaz a közvetlen adatcímzésre? Az utasításban az operandus helyén az adat bináris értéke van. Milyen utasítástípusok léteznek? null-, egy és kétcíműek Melyik logikai utasítás? OR Melyik szabályrendszert használja fel az Assembler fordítóprogram? utasításszerkezet Mi lesz az AX regiszter tartalma a XOR AX, AX utasítás után (XOR a logikai kizáró vagy)? AX értéke bináris 0. Az ADD CX, BX utasítás végrehajtása során hová kerül az eredményadat? CX-be. Regiszter indirekt címzés esetén az utasításban szereplő regiszter tartalmazza az adat címét Az ADD BX, 5 utasítás a BX regiszterhez hozzáad 5-öt. Melyik adatmozgatást nem lehet megoldani egy gépi utasítással? I/O-portról I/O-portba Hány operandust tartalmaz az a PUSHF (állapotregiszter betöltése verembe) utasítás? 0 Melyik regiszter tartalmát lehet korlátozás nélkül megváltoztatni? adatregiszter (DX) Melyik kétcímű utasítás? AND

Mi az ugró utasítás (pl. JMP) operandusa? szimbolikus cím Mivel állíthatjuk elő az Assembly nylevű forráskódból a tárgykódot? Assembler Hány regiszter-hivatkozást tartalmazhat maximálisan egy Assembly utasítás? 4 Melyik utasítás változtatja meg a verem tartalmát? POPF Melyik vezérlésátadó utasítás? JNZ

4. fejezet Melyik esetben tudjuk egy másik gép utasításait mikroprogram szinten emulálni? vertikális mikropogramozásnál A két címmezős szerkezetű mikroutasítás megnöveli a mikroprogramtár méretét. Melyik esetre igaz, hogy a mikroutasítás minden bitje egy vezérlőjel bináris megfelelője? horizontális mikroutasítás Melyik állítás igaz a kódolt horizontális mikroutasításra? A kódot dekódolva jönnek létre a vezérlőjelek. Mit eredményez egy mikroutasítás végrehajtása? vezérlőjelek generálását Hogyan kerül kiválasztásra a vezérlési memória végrehajtási rutinja? az utasításregiszterben található aktuális műveleti kód alapján Mikroprogramozott vezérlőegységnél hova kerülnek első lépésben az adatok az utasításregiszterből? a dekóderbe Melyik mikoutasítás tartalmaz műveleti kódot? vertikális Mikroprogramozásnál a vezérlési memória ROM Mi határozza meg, hogy egy utasítás végrehajtása során milyen mikroprogramot kell elvégezni? az aktuálisan végrehajtott utasítás műveleti kódja Melyik elemi művelete az utasítás-végrehajtásnak? adatátvitel az MDR-ből az IR-be Melyik nem feladata a vezérlőegységnek? IRQ vezérlővonalon a jelszint beállítása Az IP --> MAR elemi lépéshez hány vezérlési pontot kell beállítania a vezérlőegységnek? 2 A huzalozott vezérlőegység gyorsabb, mint a mikroprogramozott. Huzalozott vezérlőegységnél mi adja ki a vezérlőjelet? a kombinációs hálózat Mi tárolja huzalozott vezérlésnél az utasításciklus alciklusait azonosító kódokat? az utasításciklus fázisregisztere

Mikroprogramozásnál a vezérlési memória ROM Melyik regiszter tartalmazza a következő mikroutasítás címét? a vezérlési címregiszter Mit értünk a mikroprogramozásban szekvenciálás alatt? a következő mikroutasítás címének meghatározását Melyik mikroutasítás kódolási technika? funkcionális

5. fejezet Milyen vezérlőjelet kap a ROM áramkör a vezérlőbuszról? MEMRD Hogyan történik meg egy memóriarekesz címzése? csipkiválasztás, majd rekeszkiválasztás Mit nevezünk memóriatérképnek? a fizikai memóriaterület felosztásának meghatározását a címtartományon belül Melyik állítás igaz a ROM memóriára? A ROM áramkör cellái mátrix alakban vannak elrendezve a csipben. A csip melyik bemenetére kerül a vezérlőbuszról a MEMRD jel? OE A ROM memóriablokk 4 tömbbe van szervezve: Bank0, Bank1, Bank2, Bank3. Melyik bankot címzi meg a 00000110 cím? Bank2 Egy cache tár sorában 16 bájt adat van. 32 bites adatbusz esetén hogy történik a cache sor feltöltése? 4 x 4 bájt Egy 64 bites adatsín esetén hány bájtkiválasztó vezérlőjelet kell alkalmazni? 8 Mennyi ideig kell megmaradnia a címnek a ROM bemenetén? az olvasási ciklus alatt Melyik igaz a lineáris szelekcióra? minden memóriaáramkör kiválasztására külön címvonalat használunk Hány címbemente van egy 1 KB-os memória áramkörnek? 10 Egy számítógép RAM címtartománya 4 GB. Hány bites a címbusz? 32 Ha a 64 KB-os címtartományt 1 KB-os zónákra bontjuk, mennyi bitet használunk fel a rekesz kiválasztására? 10 Ha a 64 KB-os címtartományt 1 KB-os zónákra bontjuk, mennyi bitet használunk fel a csip kiválasztására? 6 Miben tér el a ROM és a RAM áramkörnek a buszhoz való bekötése? a MEMWR vezérlőjel csak a RAM-nál van

Írási ciklusban mennyi ideig vannak az adatok az adatbuszon? az előkészítési idő és a tartási idő összegéig Milyen a RAM memória-áramkör olvasási ciklusnál a jelek időbeli ütemezésének sorrendje? cím, Output Enable (OE), adat Milyen a RAM memória-áramkör írási ciklusánál a jelek időbeli ütemezésének sorrendje? cím, Write Enable (WE), adat A RAM memóriablokk 8 tömbbe van szervezve: Bank0, Bank1... Bank7. Melyik bankot címzi a 00001001 cím? Bank1 Egy cache tár sorában 16 bájt adat van. 24 bites címzés esetén hol található a soron belüi bájt címe? A0..A3

6. fejezet Mit jelent a kézfogásos protokollban az ACK vezérlőjel visszaigazolást Melyik vezérlőjel aktív a memória címtartományába beágyazott I/O esetén, ha adatot írunk a port regiszterébe? MEMWR Melyik címzésnél számozzuk meg a mágneslemez szektorait egy folyamatos sorszámmal? logikai blokkcímzés Mi a közös a soros és a párhuzamos interfész működésében? Outputnál a kimeneti puffer kiürülése megszakítást okozhat. Melyik vezérlőjel aktív izolált I/O esetén, ha a port regiszteréből adatot olvasunk ki? IORD Párhuzamos interfésznél adatkivitel esetén mi okozhat megszakítást a számítógép processzoránál? kimeneti puffer üres Hogyan történik a lemezblokk címzése? cilinder/fej/szektor Melyik állítás nem igaz a soros interfészre? a vevő órajele nem térhet el az adó órajelétől Ha az adatküldő kezdeményez a kézfogásos protokollban, mit jelent a READY vezérlőjel? Az adatvonalakon átvitelre kész adatok vannak. A port a periféria interfész része. Melyik regiszterbe írjuk be a szektorolvasási parancsot? ATA Command regiszter Mágneslemez I/O esetén melyik adatátviteli mód terheli jobban a processzort? PIO mód Mi a legkisebb olvasható/írható kifzikai egység a lemezen? szektor Hogyan helyezkedhetnek el az adatok a merevlemezen? koncentrikus körökön Melyik állítás igaz a soros interfészre? Aszinkron átvitelnél start, stop bitek fogják közre az adatbájtokat.

Párhuzamos interfésznél adatbevitel esetén mi okozhat megszakítást a számítógép processzoránál? bemeneti puffer megtelt Ha az adatfogadó kezdeményez a kézfogásos protokollban, mint jelent a READY jel? Az adatfogadó jelzi, hogy adatokat kér. Melyik utasítással lehet I/O portba írni izolált I/O esetén? OUT Mikor lehet a MOV utasítással adatot kiolvasni az I/O portból? a memória címtartományba beágyazott I/O esetén Melyik regiszter része az I/O portnak? állapot

7. fejezet Mikor igényel a buszarchitektúrájú multiprocesszoros rendszerben egy processzor rendszerbusz foglalást? Ha egy programutasításban olyan címet talál, amely a globális memória címtartományába esik. Mi köti össze a processzort és a lokális memóriát buszarchitektúrájú multiprocesszoros rendszerekben? a helyi sín Mit jelent e cella alapú hálózat? A 2x2 cross-bar kapcsolókból felépülő hálózat. Mikor lesz egy többfokozatú kapcsolóhálózat blokkolásmentes? Ha az összes bemenet/kimenet kombináció esetén minden egyes bemenet összekapcsolható egy-egy kimenettel. Mit mondhatunk azonos bemenet és kimenet esetén a többfokozatú és a cross-bar hálózatok sávszélességéről? A cross-bar hálózatok sávszélessége mindig nagyobb a többfokozatú hálózatokénál. Melyik állítás igaz a tökéletes keverésű hálózatra? blokkoló, de rendelkezik az önálló útvonalválasztás tulajdonságával Buszarchitektúrájú multiprocesszoros rendszerekben melyik részegység generálja a rendszerbusz foglalási kérelmet? a buszillesztő címdekódere Melyik állítás igaz lokális és globális memóriát tartalmazó multiprocesszoros rendszerekre? A processzorok a postafiók elv szerint kommunikálnak a globális memóriában. Mi jellemzi a cross-bar típusú összeköttetést? egy fokozatú kapcsolóhálózat Milyen architektúrájúak a multiprocesszoros rendszerek? MIMD Melyik állítás igaz a cross-bar multiprocesszoros rendszerre? Minden memóriamodulhoz önálló arbiter tartozik. Mit jelent a párhuzamos arbitráció? A buszfoglalási igények elbírálása valamilyen prioritási algoritmus szerint történik meg. Mit jelent a soros arbitráció? A masterek láncba vannak kapcsolva prioritásuk szerint. Mi tartalmazza buszarchitektúrájú multiprocesszros rendszerekben a helyi és a rendszerbusz közötti puffereket? a buszillesztő egység

Mit jelent egybuszos multiprocesszoros rendszerben a busz sávszélessége? A buszt átlagos foglaltsága. Melyik slave eszköz az egybuszos multiprocesszoros rendszerben? a memóriamodul Melyik lehet master eszköz az egybuszos, multiprocesszoros rendszerben? a processzormodul Melyik lehet klaszter? interneten együttműködő PC-k Az erősen párhuzamos processzrokból (MMP) álló architektúra elosztott rendszer. Melyik állítás igaz az üzenetátadásos multiprocesszoros rendszerre? Minden processzornak saját I/O alrendszere van.

8. fejezet Egy 7 modulból álló NMR rendszer képes tolerálni maximum 3 hibát A meghibásodás (failure) a rendszer viselkedésének első eltérése a specifikációtól. A standby sparing rendszerben minden modulhoz tartozik egy-egy hibadetektor. A hibatűrő rendszer feladati közé tartozik a hibák felismerése a rendszer meghibásodása előtt. Az előre látott hibák a hardveralkatrészekre vonatkoznak. A tartalékos N-moduláris redundanciát alkalmazó hibrid rendszerekben 5 alapmodul és 2 tartalék esetén a rendszer képes tolerálni maximum 4 hibát A pair-and-spair rendszerben a modulok eredményeit párosával összehasonlítják. Dinamikus redundancia esetén egy modul meghibásodása után a rendszertől elvárt, hogy átkapcsol egy tartalék modulra. A hármas moduláris redundanciát (TMR) használó rendszernél a szorzó összehasonlítja három modul eredményét. A hibák maszkolását az alábbi rendundanciatípusokra alapuló technikák alkalmazzák: statikus A fizikai redundancia feltételezi az erőforrások sokszorozását. Specifikációs és implementációs tévedések lehetnek a szoftverben és hardverben. Az alábbi állításokból válassza ki a helyeset! A hiba okozza az adathibát, ez utóbbi a meghibásodást. Az alábbi esetek közül melyik az adathiba (error)? Egy bináris változó helytelen értéke. A magas megbízhatóság elérésének két módszere: a hibák megelőzése és a hibatűrés.