Pytania przykładowe do kolokwium z przedmiotu
"Architektury komputerów i systemy operacyjne"
Część I
(listopad 2010)
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 wskaz
nik 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. Na czym polega kodowanie liczb w systemie znak moduł?
4. W komórkach pamięci operacyjnej o adresach
00430F76H
0x00430F74 i 0x00430F75 została zapisana liczba 259 w
postaci 16-bitowej liczby binarnej. Podać zawartości tych
00430F75H
komórek w postaci binarnej przy założeniu, że w
00430F74H komputerze stosowana jest konwencja mniejsze niżej (ang.
little endian). W komputerze stosowana jest pamięć o
organizacji bajtowej.
5. Omówić technikę porównywania liczb stałoprzecinkowych stosowaną w procesorach zgodnych
z architekturą IA 32.
6. Dlaczego obliczenia na liczbach stałoprzecinkowych są kłopotliwe, jeśli działania wykonywane
są na wartościach bardzo dużych i bardzo małych?
7. Poniżej podano reprezentację binarną dwóch 32-bitowych liczb binarnych
zmiennoprzecinkowych (format float) x i y. Która z tych liczb jest większa? Wskazówka: w
formacie 32-bitowym wykładnik jest przesunięty o 127.
x 1 10000100 00100011000000100011100
y 1 10000000 00100011000000100011100
8. Dlaczego w formatach liczb zmiennoprzecinkowych zgodnych z normą 754 nie występuje bit
znaku wykładnika.
9. Jakie działania wykonuje asembler w pierwszym i drugim przebiegu asemblacji?
C. Operacje stosu i podprogramy
1. W jaki sposób interpretuje się zawartość rejestru wskaz
nika 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. W jakim celu przed rozpoczęciem obsługi przerwania sprzętowego na stosie zapisywany jest
ślad ?
3. Omówić podstawowe elementy systemu przerwań stosowanego w komputerach PC.
4. Jaką rolę w obsłudze przerwań sprzętowych pełni tablica deskryptorów przerwań?
5. Na czym polega różnica między przerwaniami sprzętowymi a wyjątkami generowanymi przez
procesor?
E. Hierarchia pamięci
1. W jakim podzespole komputera wykorzystuje się obserwacje znane jako zasada lokalności?
2. Co oznaczają terminy trafienie i chybienie w odniesieniu do pamięci podręcznej?
3. Na czym polega technika dostępu do pamięci podręcznej z odwzorowaniem bezpośrednim?
4. Omówić schemat współdziałania różnych rodzajów pamięci w komputerze znany jako
hierarchia pamięci.
5. W jaki sposób implementuje się pamięć wirtualną za pomocą stronicowania.
6. Omówić własności typowych pamięci dyskowych.
7. 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. Omówić podstawowe zasady pracy systemów wielozadaniowych
4. Na czym polega różnica między procesami ciężkimi a lekkimi?
5. Czy różnią się procesory wielordzeniowe od wielowątkowych?