Számítógép architektúrák
Acces time: a memória modulhoz beérkező kérelemtől a rendelkezésre
állásig eltelt idő (a memória modul válaszideje).
Ez nagyságrendileg 80-50 ns
szokott lenni vagy a memória buszbeli (és a chipset-beli) idő. Ez átlagosan,
nagyságrendben 125ns.
1. Írja le röviden a
Neumann elvet?
1. A számítógép legyen teljesen elektronikus, külön vezérlő és
végrehajtóegységgel rendelkezzen 2. Kettes számrendszert használjon. 3. Az
adatokat és a programokat ugyanabban a belső tárban, a memóriában legyenek. 4.
A számítógép legyen univerzális Turinggép. Az EDVAC volt 1949-ben amely már a
Neumann -elveken épült.
2. A „RAM”-nak félvezető
tárolók elnevezésében mit jelent a „tetszőleges”-ség, („véletlenszerűség”)?
Olyan memóriát nevezünk így, amelynél egy cella elérése nem függ a
többitől, azaz akár sorrendben is elérhetjük a cellákat.
3. A bit-átvitel rendje
szerinti sín osztályozások kapcsán minek nevezzük azt, amikor nincs minden
bitnek saját vonala?
Párhuzamos (parallel) sín.
4. A bit-átvitel rendje szerinti
sín osztályozások kapcsán mit nevezünk párhuzamos (parallel)sínnek?
Minden bitnek saját vonala van, mert párhuzamos.
5. A bit-átvitel rendje
szerinti sín osztályozások kapcsán mit nevezünk soros (serial) sínnek?
sorozatot visznek a sínek (vonalak).
6. A CPU-n belül mi a
szerepe a regisztereknek?
Munkamemóriát biztosít az ALU számára, ideiglenes tárolást biztosít, segíti
a címképzést, tárolnak állapotjellemzőket, státuszokat. A regiszterek a CPU
belső tároló elemei. Tartalmuk gyorsan és egyszerűen elérhető a CPU elemei
számára
7. A CPU-n belül mi a
szerepe az „ALU”-nek?
Alapvető műveleteket hajt végre: – Összeadás és kivonás, kezeli a helyi
érték átviteli biteket – Fixpontos szorzás és osztás – Léptetések, bitek
mozgatása jobbra., balra. – Lebegőpontos aritmetikai műveletek – Egyszerű
logikai műveletek
8. A felhasználói
felületek milyen csoportosítását ismeri?
Grafikus és parancsértelmezős.
9. A memória hozzáférés
kapcsán mit jelent „lokalitás” elve?
Processzek statisztikailag megfigyelhető tulajdonsága, hogy egy
időintervallumban címtartományuk egy szűk részét használják
10. A memória hozzáférés
kapcsán mit jelent az „időbeli” lokalitás?
Hivatkozott címeiket újra használják. „Térbeli:”özeli címeiket használják.
11. A rendelkezésre álló
párhuzamosságnak milyen 2 koncepcionálisan különböző fajtáját ismeri?
Funkcionális és adatpárhuzamosság.
12. A RISC jellemzői:
– Csak alapvetőbb instrukciók léteznek gépi szinten – Sok regisztere van,
így kevesebb a tárművelet, sok a regiszterművelet. – Fix a kódhosszúság,
egyszerűek a címzési módok: biztosított az ortogonalitás és a szisztematikus
kódolás, melyek miatt – Egyszerű és gyors a dekódolás. A C kicsi. – Ezeket a
procikat az op. rendszerekhez és a compilerekhez tervezik – Az egyszerű
instrukciók egyforma hosszúak és egyforma ciklusidőt igényelnek, ezért a
futószalag feldolgozás könnyű. – Hátránya: bonyolultabb feladatokat
instrukció-szekvenciákkal kell megoldani, ez a programok méretét növelheti.
RISC procik: R3000, SPARCserverek processzorai, R4000, R5000, R12000.
13. Az adatfolyam gép
miért nem felel meg a Neumann elvnek?
A Neumann modell probléma leírása imperatív (lépésenként megadva), míg az
adatfolyam gépnél deklaratív (az operáció felsorolása). A Neumann modellnek
állapotátmenet szemantikája van. Az adatfolyam gépnek, applikatív. Az Neu. gép
közvetlen vezérlésű, míg az adat folyam gép, adatfolyam vezérelt.
14. Az adatfüggőség mikor
számít „valódi” függőségnek?
– Valódi függőség a RAW függőség.
15. Az adatfüggőség mikor
számít „hamis” függőségnek?
Ha az adatfüggőség WAR és WAW függőség.
RAW (valódi) függőség (Read After Write):
Onnan akarunk olvasni
(operandus), ahova még nem fejeződött be egy korábbi írás.
WAR függőség (Write After Read):
Olyan regiszterbe szeretnénk
írni az eredményt, ahonnan még nem fejeződött be egy korábbi olvasás.
WAW függőség (Write After Write):
Olyan regiszterbe szeretnénk
írni az eredményt, ahova még nem fejeződött be egy korábbi írás. Ne boruljon
föl az írások sorrendje!
16. Az utasítás feldolgozás
soros konzisztenciája kapcsán milyen konzisztenciának nevezzük azt, amikor a
befejezési sorrend eltérhet a programozottól, de az integritási hibát nem
okozhat?
Gyenge konzisztenciának.
17. Az utasítás
feldolgozás soros konzisztenciája kapcsán milyen konzisztenciának nevezzük azt,
amikor a befejezési sorrend szigorúan programozói sorrenddel azonos?
Erős konzisztenciának.
18. Az utasítás
feldolgozás soros konzisztenciája kapcsán mit nevezünk „erős” konzisztenciának?
A befejezési sorrend szigorúan programozói sorrend: legtöbbször ez egy
átrendező puffer ROB alkalmazásával történik.
19. Az utasítás
feldolgozás soros konzisztenciája kapcsán mit nevezünk „gyenge”
konzisztenciának?
– Gyenge konzisztencia esetén a befejezési sorrend eltérhet a programozottól,
de az integritási hibát nem okoz.
20. Az utasítások közötti
függőségek kapcsán mi jellemzi a vezérlésfüggőséget?
21. Az utasítások közötti függőségek kapcsán mi jellemzi az
adatfüggőséget?
22. CPU főbb részei: A vezérlő egység (control unit). Az ALU. A tár
(memory), ami címezhető és újraírható tároló elemekkel rendelkezik. Ki és be
meneti egységek. A regiszterek. A sínkezelő: Sínvezérlő: Kezeli a sínt,
adatforgalmat bonyolít le. Címgeneráló: Feladata a virtuális címek leképzése
valós címekre.
23. Dinamikus függőség?
– processzor két csúszó ablakot alkalmaz Kibocsátási ablakot, melyben: azok
az instrukciók vannak, melyeket a következő ciklusban kibocsátana. Végrehajtási
ablakot, melyben: Az instrukciók még végrehajtás alatt vannak (eredményük, még
nincs meg).
24. DRAM(Dynamic Random
Access Memory):
Egy-egy cellát egy tranzisztor-kondenzátor pár valósít meg egy
bittárolásra. A cella kondenzátora tárolja az 1 bitet, ha fel van töltve. A
cella tranzisztora a cella feltöltésére és kiolvasására szükséges. a cella
tranzisztorokat időről időre frissíteni kell, mert elveszhet a kondenzátor
tartalma
25. Gyökérjegyzék:
az eszközök kitüntetett jegyzéke. Az a jegyzék, ami nincs bejegyezve más
jegyzékbe. Kitüntetett helyen van a tartalma. Kiindulópontja a hierarchikus
faszerkezetnek.
26. Hasznosított álló
párhuzamosság:
amit a végrehajtás során érvényesíteni tudunk.
27. Hiba és eseménykezelés
a Neumann gépen:
– Az eseményekhez kezelő instrukciófolyam tartozik Esemény bekövetkeztekor
a vezérlés menete átugrik a kezelőre. A CPU állapotot előre lementi. – A
kezelés után a vezérlés menete visszatér a lementett állapotba. Folytatódik a
process futása. Összegezve: a hiba és eseménykezelés a vezérlés manipulálásával
történik.
28. Hogyan nevezzük a CPU
belső tárolóit?
Regisztereknek.
29. Hogyan történhet a
hiba és eseménykezelés a Neumann gépen?
– Az eseményekhez kezelő instrukciófolyam tartozik – Esemény
bekövetkezte-kor a vezérlés menete át-ugrik a kezelőre. A CPU állapotot előtte
lementi. – A kezelés után a vezérlés menete visszatér a lementett állapotba.
Folytatódik a process futása. – Összegezve: a hiba és eseménykezelés a vezérlés
manipulálásával történik.
30. Hogyan történhet a
hiba és eseménykezelés az adatfolyam gépen (Dataflow Machine)?
– Szeparált procik vannak minden operációra – Az operációk várnak, míg
operandusuk értéke előáll, utána adják eredményüket – A procik függetlenek. A
legkorábbi lehetséges pillanatban adják eredményüket. – Az operációk
végrehajtási sorrendje az adatfolyamból adódik.
31. Jegyzék:
(directory) Olyan fájl, mely bejegyezéseket (nevüket, elhelyezkedésükre
vonatkozó információkat, egyéb attribútumaikat stb.) tartalmaz más fájlokról. A
jegyzékbe való bejegyzés szülő-gyermek relációt valósít meg, melyek együttesen
hierarchikus faszerkezetet alkotnak.
32. Koncepcionálisan
hogyan működnek a „gyorsítótárak” (cache)?
Ez a processzortól független, vele párhuzamosan is tud dolgozni. Adat írás
esetén a processzor csak az adat gyorsítótárba ír. Ezzel párhuzamosan a Write
Buffer is működésbe lép, a D Cache-ből tölti a központi memória cellát, így
párhuzamosan dolgozik a processzorral.
33. Koncepcionálisan mi
célt szolgálnak a „gyorsító tárak”?
Amikor a processzor olvasásra megcímez egy központi memória cellát (akár instrukciót
akár adatot) megcímeződik a gyorsítótár is és ha a cella tartalma a gyorsító
tárban és megvan, a cellatartalom mozgatása a gyorsító tárból történik. Sokkal
nagyobb sebességgel.
34. Koncepcionálisan mik a
CISC architektúrák főbb jellemzői?
Sok, akár néhány száz, közöttük több összetett instrukció. – Bonyolultabb
címzési módok lehetségesek, emiatt viszont – változó hosszúságúak az
instrukciók. Ez nehezíti a futószalag fel-dolgozást.-A gépi instrukciók változó
ciklusidőt, a komplexebbek meglehetősen nagy ciklusszámot igényelnek. Ez is
nehezíti az átlapolt feldolgozást. – Az assembly programozás egyszerűbb: a
komplex instrukciók valóban komplex feladatokat oldanak meg, a compilerek írása
is könnyű. – viszonylag kevés regisztere van. Neves CISC processzorok: Intel
286/386/486 és a Pentium, a Motorola 68000 család processzorai, DEC VAX
professzora.
35. Mágneslemezes tárolók
(diszkek) kapcsán mit nevezünk „cilindernek”?
A lemezoldalak egymás fölötti sávjait, melyek írhatóak és olvashatóak, Azokat a
sávokat melyek egymás alatt helyezkednek el cilinder-nek nevezzük.0-val
kezdődnek.
36. Mágneslemezes tárolók
(diszkek) kapcsán mit nevezünk „sávok-nak”?
Egy koncentrikus kör egy lemezoldalon, A HDD-beli lemezek azonos központú,
különböző sugarú körök tagolják, ezeket sáv-oknak (track-eknek) nevezzük.1-el kezdődnek
37. Mágneslemezes tárolók
(diszkek) kapcsán mit nevezünk „szektoroknak”?
Itt történik az adattárolás. Ez egy sávon belüli körcikk. Tíz és húsz
között szoktak előfordulni egy- egy sávon, az ívhossztól függően. A szektorok
között hézagok vannak. Fizikai méretüktől függetlenül ugyanannyi adatot tárol.
Van címük.(cluster)
38. Melyik 3 nyitott adatfolyam rendelődik hozzá automatikusan Unix OS
esetén a parancsértelmező burok processzhez?
O-stdin, billentyűzet. stdont, képernyő, ablak, 2-stderr, képernyő, ablak.
39. Melyik jegyzéknek
nincs „szülő” jegyzéke?
Gyökérjegyzéknek
40. Mi a „parancslista”
szintaktikája és szemantikája Unix OS parancsértelmező burok esetén?
A szemantika: soros végrehajtása a csöveknek & aszinkron végrehajtása a
csőbal-nak. || csak akkor folytatja a listát, ha a csőbal normális visszatérési
értékű && csak akkor folytatja a listát, ha cső bal normális
visszatérési értékű. Szintaxisa: > cső bal listaoperátor cső jobb
41. Mi a CPU főbb részei?
– az ALU (a számolómű), – a regiszterkészlet (tároló hierarchia csúcs), – a
dekódoló-vezérlő egység, – a sínkezelő: – címgeneráló, védelmi egység; – a
sínvezérlő egység. – belső sín
42. Mi a csővezeték
funkciója, jelölése Unix rendszerben?
Parancssorok sora |-vel elválasztva először
a | baloldalán álló parancs
hajtódik végre, utána jobb oldali visszatérési értéke.
43. Mi a csővezeték
funkciója, jelölése Unix rendszerekben?
csővezeték parancsok sora |-vel elválasztva. A | a csővezeték operátor. A csővezeték
szintaxisa: > parancs_bal | parancs jobb. A szemantikája: Végrehajtódik a
parancs_bal és szabványos kimenete leképződik az utána végrehajtódó parancs
jobb szabványos kimenetére.
44. Mi a fáj fogalma?
valamilyen szempontból összetartozó adatelemek, névvel ellátva, strukturált
eszközön. A nevekre vonatkozóan lehetnek konvenciók és korlátozások. A nevekre
a parancsokban hivatkozhatunk.
45. Mi a különbség a
rendelkezésre álló és a hasznosított párhuzamosság között?
A
rendelkezésre álló párhuzamosság: ami a feladatból, a megoldásukból adódik, a
probléma megoldásban benne van.
A
hasznosított párhuzamosság : amit a végrehajtás során érvényesíteni tudunk.
46. Mi a lényege a kliens-szerver
koncepciónak?
A kommunikációban résztvevő felek nem egyenrangúak, dedikált szerepeket
töltenek be. Jellemzően a kliens kezdeményezi azzal a céllal, hogy valamilyen
műveletet vagy lekérdezést végeztessen el a szerverrel. A szerver elvégzi a
lépéseket és a szerver felé továbbítja az eredményt.
47. Mi a lényeges
különbség a DRAM és az SRAM felépítése között?
SRAM: Static Random Access
Memory
Íhatók,
olvashatók,random elérésűek,kiolvasási idejük nagyon kicsi(szinte 0),azonban
drágák,energiaigényesek (ezért melegednek, hűtendők!)
Gyorsító-tárakhoz
(cache) használják. Egy cellájuk 4-6 tranzisztorból álló flip-flop áramkör …
nincs bennük kondenzátor … (olyanok, mint a CPU-k
regiszeterei)
DRAM: Dynamic Random Acces
Memory
Egy egy tranzisztor-kondenzátor pár, egy bithez.
–
Dinamikusság: a kiolvasás-beírás, a “frissítés“ is
dinamikus,
időt igénylő.
–
Írható-olvasható,
–
táp megszűnésével “felejt“.
–
MOS, CMOS, NMOS technológiák.
48. Mi a lényeges különbség az (alfa
numerikus) parancsnyelv értelmezős (CLI) és a grafikus (GUI) felhasználói
felületek között?
A parancsértelmező képes adni a megjelenőn egy készenléti jelet, ami
mutatja, hogy a billentyűzeten keresztül begépelhetünk egy parancsot.
49. Mi a parancs fogalma
parancsnyelv értelmezős (CLI) felhasználói felület esetén?
A parancs fehér karakterekkel határolt szavak sora
50. Mi a szerepe a Neumann
architektúrában a címképző és a sínvezérlő egységnek?
A címképző és védelmi egység feladata a logikai (virtuális) címből a valós
(fizikai) címek leképzésének segítése. A sínvezérlő feladata az instrukciók
felhozatala (fetch) a memóriából, az adatok tényleges mozgatása memóriából
(load), memóriába (store), I/O modulokból (in) és modulokba (out).
51. Mi a szerepe a Neumann
architektúrában a CPU belső sínjeinek?
A CPU-n belüli adatfolyamat lebonyolító áramkörök összessége
52. Mi a szerepe a Neumann
architektúrában a vezérlő és a dekódoló egységnek?
Feladata felhozott gépi instrukciók elemzése, dekódolása, és a CPU többi
elemének, főleg a végrehajtó egységnek összehangolt működtetése
53. Mi a szerepe a
virtuális és valóságos címekkel kapcsolatban a címleképezést segítő asszociatív
tárnak (TLB, Translation Lookaside Buffer)?
54. Mi az „adatfolyam átirányítás” funkciója jelölése Unix
rendszerekben:
szerepűek az 0,1,2 leírókkal azonosított szabványos adatfolyamok. A
parancsok általában az stdin-ről olvasnak az stdout/stderr-re írnak. Mielőtt a
parancs végrehajtódik, a végrehajtó shell megnézi, van-e átirányítás a
parancssorban. Ehhez a: < > «-vmi »átirányító operátorokat használjuk. Ha
ilyen operátorokat talál a burok, akkor szeparált processzeket készítve, azokba
leképezve az adatfolyamokat futtatja a parancsot.
55. Miért növeli a
processzor teljesítményét a gépi utasítások ciklus számának csökkentése?
56. Miért növeli a processzor teljesítményét a párhuzamosítás?
57. Miért növeli a processzor teljesítményét a program utasítás számának
csökkentése?
58. Miért növeli a processzor teljesítményét az órajel frekvencia
növelése?
59. Mik az „adatfolyam gép” (Dataflow Machine) főbb jellemzői?
ált procik vannak minden operációra. Az operációk várnak, míg operandusuk
értéke előáll, utána adják eredményüket. A procik függetlenek. A legkorábbi
lehetséges pillanatban adják eredményüket. Az operációk végrehajtási sorrendje
az adatfolyamból adódik.
60. Milyen adatfolyam
átirányító operátorokat ismer Unix rendszerben?
< > «-vmi »
61. Milyen főbb
egységekből épül fel a Neumann gép?
Vezérlőegység (control unit), Aritmetikai-logikai egység (ALU), Tár
(memory), Ki- és bemeneti egységek.
62. Milyen nem strukturális
módszereket ismer a processzor teljesítményének növelésére?
Órajel, frekvencia növelése. Instrukciók számának csökkentése.
63. Milyen parancslistában
alkalmazható „listaoperátorokat” ismer az Unix OS parancsértelmező burok
kapcsán?
64. Milyen struktúra jellemzi a futószalag (pipe-line, csővezeték
csatorna) feldolgozást?
65. Milyen strukturális módszereket ismer a processzor teljesítményének
növelésére?
Ciklusszám csökkentése: RISC architektúra. Ciklusszám csökkentése
párhuzamosításokkal.
66. Minek nevezzük a
szülő-gyermek relációban lévő jegyzéknevek listáját, mely valamelyik jegyzékből
kiindulva jegyzéket. fájlt azonosít?
Ösvény (path).
67. Minek nevezzük
általában azt a blokk-orientált eszközre képzett hierarchikus struktúrát,
melyben a fájlok azonosíthatók, attribútumaik, blokkjaik elérhetők és az eszköz
blokkfoglaltsága menedzselt?
Fájlrendszer.
68. Mit nevezünk
„fájlrendszernek”?
Blokkorientált eszközre leképzett hierarchikus struktúra, melyben: A fájlok
azonosíthatók, kezelhetők, blokkjaik elérhetők. Az eszköz blokkfoglaltsága
menedzselt.
69. Mit nevezünk
„Processz”-nek?
A processz egy (párhuzamos programszerkezeteket nem tartalmazó) végrehajtó
program futás közben
70. Mit nevezünk
„statikus” függőség kezelésnek?
A fordítóprogram észleli és oldja fel: átrendezett instrukciósorozatot
generál:
71. Mit nevezünk
hasznosított párhuzamosságnak?
Amit a végrehajtás során érvényesíteni tudunk.
72. Mit nevezünk
rendelkezésre álló párhuzamosságnak?
Ami a feladatból, megoldásból adódik, a probléma megoldásban benne van
73. Mit tesz a kapott
paranccsal a felhasználói felület parancsnyelv értelmezője?
74. Munkajegyzék:
az op. rendszer által feljegyzett és ezzel kitüntetett jegyzék.
75. Ösvény:
Szülő-gyermek relációban lévő jegyzéknevek listája, mely valamely
jegyzékből kiindulva másik jegyzéket, fájlt azonosít. Az ösvény indulhat:
-munkajegyzékből: relatív ösvénygyökérjegyzékből: abszolút ösvény.
76. RAM(Random Access
Memory):
„véletlen elérésű memória”. Olyan memóriát nevezünk így, amelynél egy cella
elérése nem függ a többitől, azaz akár sorrendben is elérhetjük a cellákat. RAM
lapkákat többféle módszerrel is megvalósíthatnak. Közös jellemzőjük, hogy
sorokból és oszlopokból álló hálók csomópontjai, elemei a cellák. Sor és oszlop
címekkel választhatók a cellák.
77. Rendelkezésre álló
párhuzamosság:
ami a feladatból, megoldásukból adódik, a problémamegoldásban benne van.
78. ROM:
(Read Only Memory)nem vesztik el adataikat a gép kikapcsolásakor sem.
Ezekben a tartalmat gyártásuk során töltik be. Elérésük szintén Random jellegű,
azaz rekeszeik, bájtjaik véletlenszerűen címezhetők és kiolvashatók, de nem
írhatók. A cellákban diódák vannak, az I bithez összeköttetést adnak, a 0-hoz
nem.
79. SRAM:
Random elérésűek, írható olvasható memóriák, kiolvasási idejük gyors,
viszont drágák és nagy energiaigényűek. Különleges hűtési viszonyokat igényel.
Egy-egy cellájuk 4-6 tranzisztorból álló flip-flop áramkörök, Nincs bennük
kondenzátor.
80. Számítógép-hálózati
osztályok:
GAN(Global Area Network):világra ki- terjedő, nagy elérési időkkel
rendelkezhet WAN(Wide Area Network): sok ezer km-re kiterjedő, 0.01-0.05 Mbitls
MAN(Metropolitan Area Net-work): nagyvárosra, városra kiterjedő, 100-500 Mbitls
LAN(Local Area Network):10 km-ig, 10-100 Mbitls VLAN (Very Local Area
Network):5-10 m-es kiterjedés, nagy sebességek.
81. Szülőjegyzék:
egy fájl szülője,
82. Unix fájlnév kapcsán
hogyan illeszkedik a „*"karakter?
A * tetszőleges számú és tetszőleges karakterre illeszkedik
83. Unix fájlnév kapcsán
hogyan illeszkedik a „?"karakter?
A ? bármely egyetlen karakterre
illeszkedik.
84. Unix fájlnév kifejtés
kapcsán milyen módszereket ismer a meta karakterek semlegesítésére?
; & ()" <> $ SPACE |. (További meta karakterek is vannak:
fehér karakterek, cső és lista operátorok, a változó behelyettesítés
operátora).
1. A számítógép
architektúra fogalom megvalósítási célú irányultsággal.
A számítógép leírása, modellje ekkor megvalósítási célú. Ekkor az
architektúrában megadjuk a fő részeken (funkcionális egységeket, és azok kapcsolódásánál).
Ez a fajta architektúra is megadható különböző részletezettségben és formában
(blokkdiagram v. kapcsolási rajz v. szöveges leírás).
b.,A számítógép architektúra
fogalom funkcionális specifikációra irányulva.
Ekkor a gépet fekete doboz
szemlélettel nézzük. Egy számítógép általános specifikációjára gondolunk ekkor
pl: a processzor utasításkészletének megadásával, a távszervezési mód és a
címzési módok megadásával, a B/K műveletek megadásával, felsorolásával, Ebben a
szemléletben nem érdekes hogyan valósítanak meg egy-egy funkciót. A felhasználóprogramozó
ebből a szempontból azonos, vagy hasonló architektúrájú gépeket lát, melyek
akár helyettesíthetők egymással.
2. Milyen állapottereket
ismer a Neumann architektúrájú gépeknél?
Az instrukció folyam által meghatározott vezérlési állapotteret és az
adatfolyam által meghatározott adat állapotteret. Az instrukció folyam
instrukcióinak végrehajtása állapot átmenetek láncolatát hozza e két állapottér
elemein.
3. CPU
teljesítménymérésnél a MIPS fogalma. MIPS jellemző előnye, hátránya.
Millió instrukció per szekundum, azaz másodpercenként végrehajtott
instrukciószám millióban. Előnye, h könnyű mérni, számolni csak a ciklusidőt és
az instrukcióra eső ciklusszámot kell ismerni. Hátránya, hegyes processzoroknál
az egyes instrukciók különböző ciklusszámot igényelnek, a MIPS pedig csak egy
instrukciótípus jellemzője. A valóságos programok különböző instrukciókból
állnak, nem egyből!
4. CPU futószalag
(pipeline) fázisokat nevezzen meg – sorrendben – register-to-register
aritmetikai instrukció feldolgozáshoz!
Instrukció címleképzés, regiszterfile olvasás, aritmetikai számítás,
regiszterfile írás.
5. A processzoron belüli
párhuzamosításokat befolyásolják az instrukciók közötti függőségek.
a., Mit értünk dinamikus- ill. statikus függőség-feloldáson?
Statikus függőség-feloldás esetén a fordító (compiler) kezeli a
függőségeket. A fordító függőségmentes kódot állít elő.
Dinamikus függőségkezelésnél
a processzor ismeri fel és oldja fel a függőségeket.
b.,Mi a valódi és a hamis
függősége?
Az adatfüggőség két lehetséges változatáról van szó. A valódi függöség a RA
W (read after write) függőség. Egy instrukció által előállított (written)
adatra szüksége van másik instrukciónak (reading).
Hamis függőség a WAR (write
and after) és WA W (write and write) függőség. Az instrukció által
előállított/használt adatot felülbírálja a függő instrukció: regiszter
átnevezéssel fel lehet oldani ezt a függőséget.
6. CPU futószalag
(pipeline) fázisokat nevezzen meg – sorrendben instrukció feldolgozáshoz!
Instrukció címleképzés – 1 felhozatal – 1 kibocsátás – adat cím leképzés –
adat felhozatal – regiszterfájl írás
7. A Neumann elvű gép
számítási modellje
(A számítási modell összetevői a számítási alapelemek: a problémaleírás
modellje, amit a leírás jellege és módszere határoz meg; és a végrehajtás
modellje, amit a végrehajtási szemantika és a végrehajtási kontroll ad meg). A
NeumaIU1 modellben a számítás alapelemei azonosítható entitásokhoz (deklarált
változókhoz és konstansokhoz) rendelet (típusos) adatok. A problémaleírás
procedurális vagy imperatív jellegű; lépésenként vannak megadva az utasítások
(vezérlési szerkezetekkel adott program). A végrehajtás modellje állapot
átmenet szemantikájú (állapot átmeneteket értelmezhetünk), és közvetlen vezérlésű
(a vezérlés menetét a programszámláló regiszter tartalma adja meg).
8. CPU regiszterosztályok
a felhasználási céljuk szerint.
Vannak adatregiszterek, címregiszterek és vezérlő (speciális célú)
regiszterek. A címregiszterek közé tartoznak a veremmutató regiszter (SP), az
index regiszter, a szegmens regiszterek, a címleképző táblákat mutató
regiszterek stb. (Esetleg címregiszternek vehetjük a programszámláló regisztert
is).
A vezérlő regiszterekhez tartozik
a programszámláló regiszter (PC v. IP), az állapot regiszter (PSW), esetleg az
instrukció tároló regiszter (IR), ha van ilyen.
9 A CPU-n belüli
párhuzamos instrukció végrehajtás megbonthatja a soros végrehajtás
konzisztenciáját ellentmondás mentességét, logikáját). Milyen soros
konzisztenciákat kell biztosítani?
Kettőt. Egyik az instrukció feldolgozás soros konzisztenciája (részletezve:
processzor konzisztencia és memória konzisztencia), a másik kivétel
feldolgozások (megszakítások) soros konzisztenciája.
A konzisztencia biztosítás
lehet gyenge (befejezési, érvényesítési sorrend eltér a programozottól, de ez
integritási hibát nem okoz.) és lehet erős (az érvényesítési sorrend a
programozott sorrend).
10. Instrukció osztályok
az operandusok száma és a kétoperandusú instrukciókban az operandus elérési
sebessége szerint.
Szokásos az egy- a két- esetleg a három operandusú instrukciók. A
kétoperandusú instrukciók lehetnek register-to-register, vagy
register-to-remove jellegűek(előbbinek mindkét operandusa regiszter ez az
olcsóbb, utóbbinak egyik operandusa regiszter másik memória rekesz, ez a
drágább). Elvileg lehet memory-to memory jellegű kétoperandusú instrukció is.
11. Fejtse ki a következő
betűszavakat!
ISA: Industry Standard Architecture
PC AT: Personal Computer Advanced Technology USB: Universal Serial Bus
LAN: Local Area Network
RISC: Reduced Instruction Set Computer
EISA: Extended Industry Standard Architecture PC XT: Personal Computer
Extended Technology
PCI: Peripheral Component Interconnect
ALU: Arithmetcal and Logical Unit
CISC: Complex Instruction Set Computer
CPU: Central Processing Unit
RISC: Reduced Instruction Set Computer
zh C csoport
1: Mi az adatfolyamgép főbb jellemzői (dataflow machine)?
2: Mit nevezünk fájl-rendszernek?
3: Mit nevezünk jegyzéknek? (Directory)?
4: Mi a szerepe a Neumann architektúrában a vezérlő és dekódoló
egységnek?
5: Melyik három nyitott adatfolyam rendelődik hozzá automatikusan Unix
OS esetén a paraqncsértlemező burok processzhez?
6: Mi a lényege különbség az alfanumerikus paranynyelv értelmezős
(Command Language Interface CLI) és a grafikus felhasználói felületek közöt
(Grapichal User Interface, GUI)?
7: Miért növeli a processzor teljesítményét a gépi utasítások
ciklusszámának csökkentése?
8: Mit nevezünk rendelkezésre álló párhuzamosságnak?
9: Mit nevezünk statikus függőségkezelésnek?
10: Koncepcionálisan hogyan működnek a gyorsítótárak (cache)?
pótzh B csoport
1: Mik az adatfolyam gép (Dataflow Machine) főbb jellemzői?
2: Mit nevezünk "Jegyzék"-nek (Directory)?
3: Mit nevezünk "Ösvény"-nek (path)?
4: Milyen parancslistában alkalmazható listaoperátorokat ismer a Unix OS
parancsértelmező burok kapcsán?
5: Hogyan történik a fájlnév kifejtés (behelyettesítés) a Unix OS
parancsértelmező burok által?
6: Milyen nem strukturális módszereket ismer a processzor
teljesítményének a növelésére?
7: Hogyan működik a címleképzést segítő asszociatív tár (TLB Translation
Lookaside Buffer)?
8: Utasítás feldolgozás soros konzisztenciája kapcsán milyen
konzisztenciának nevezzük azt, amikor a befejezési sorrend szigorúan a
programozói sorrenddel azonos?
9: Mi a lényeges különbség a DRAM (Dinamikus RAM) és SRAM (Statikus RAM)
felépítése között?
10: Mágneslemezes tárolók (diszkek) kapcsán mit nevezünk
"sávoknak" (track)?