Pytania przykładowe do kolokwium z przedmiotu
"Architektury komputerów i systemy operacyjne"
Część I
(listopad 2009)
Pytania mają charakter przykładowy i nie obejmują całego materiału wymaganego do kolokwium
A. Podstawowe zasady działania komputera
1. Omówić koncepcję programu w modelu komputera wg von Neumanna.
2. Wyjaśnić znaczenie terminu lista rozkazów procesora.
3. Na czym polega różnica między pamięcią fizyczną i pamięcią wirtualną w komputerze?
4. Jaką rolę w trakcie wykonywania programu przez procesor pełni wskaźnik instrukcji ( licznik rozkazów)?
5. Omówić klasę rozkazów (instrukcji) procesora, które mają zdolność do zmiany naturalnego porządku wykonywania rozkazów.
6. Omówić funkcje znaczników CF i ZF w rejestrze stanu procesora (rejestrze znaczników).
7. Czym różnią się rozkazy sterujące warunkowe od bezwarunkowych?
8. Omówić podstawowe zasady modyfikacji adresowych.
9. Omówić technikę wyodrębniania zawartości pól bitowych.
B. Kodowanie danych i instrukcji
1. Omówić różne rodzaje kodowania liczb binarnych w komputerze.
2. Podać w przybliżeniu zakresy liczb, które mogą kodowane w postaci binarnej jako liczby bez znaku na 16 lub 32 bitach.
3. Omówić technikę porównywania liczb stałoprzecinkowych stosowaną w procesorach zgodnych
z architekturą IA–32.
4. Dlaczego obliczenia na liczbach stałoprzecinkowych są kłopotliwe, jeśli działania wykonywane są na wartościach bardzo dużych i bardzo małych?
5. Dlaczego w formatach liczb zmiennoprzecinkowych zgodnych z normą 754 nie występuje bit znaku wykładnika.
6. Jakie działania wykonuje asembler w pierwszym i drugim przebiegu asemblacji?
C. Operacje stosu i podprogramy
1. W jaki sposób interpretuje się zawartość rejestru wskaźnika stosu ESP w procesorach zgodnych z architekturą IA–32?
2. Co oznacza sformułowanie: "stos rośnie w kierunku malejących adresów"?
3. Omówić drogi i sposoby przekazywania parametrów do podprogramów.
4. Omówić zasady działania rozkazów CALL i RET.
5. W jakim celu rozkaz wywołania podprogramu pozostawia ślad na stosie?
6. W jaki sposób w programie wywołuje się funkcje usługowe systemu operacyjnego?
7. Wyjaśnić znaczenie terminu interfejs programowania aplikacji (ang. API – Application Programming Interface).
D. Sterowanie urządzeniami zewnętrznymi
1. Wyjaśnić różnice w sposobie komunikacji procesora z urządzeniami zewnętrznymi poprzez pamięć współadresowalną i poprzez porty.
2. Omówić podstawowe elementy systemu przerwań stosowanego w komputerach PC.
3. Jaką rolę w obsłudze przerwań sprzętowych pełni tablica deskryptorów przerwań?
4. Na czym polega różnica między przerwaniami sprzętowymi a wyjątkami generowanymi przez procesor?
E. Hierarchia pamięci
1. Co oznaczają terminy trafienie i chybienie w odniesieniu do pamięci podręcznej?
2. Na czym polega technika dostępu do pamięci podręcznej z odwzorowaniem bezpośrednim?
3. Omówić schemat współdziałania różnych rodzajów pamięci w komputerze znany jako
hierarchia pamięci.
4. W jaki sposób implementuje się pamięć wirtualną za pomocą stronicowania.
5. Omówić własności typowych pamięci dyskowych.
6. W jaki celu tworzone są zespoły dysków RAID?
F. Zagadnienia zaawansowanej architektury komputerów
1. Omówić koncepcje leżące u podstaw konstrukcji procesorów o architekturze RISC.
2. Scharakteryzować trudności wykonywania rozkazów przez procesor w trybie przetwarzania potokowego.
3. Podać przykładowe parametry klasterów obliczeniowych.
4. Omówić podstawowe zasady pracy systemów wielozadaniowych
5. Na czym polega różnica między procesami ciężkimi a lekkimi?
6. Czy różnią się procesory wielordzeniowe od wielowątkowych?