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?