Arvutiarhitektuuri testid (0)

ARVUTI ARHITEKTUURI TESTID
1.test Kombinatsioonloogikaahelad(1)
1)Milline joonisel kujutatud loogikaelementidest töötab vastavalt selles kandendväärtuste tabelist kirjeldatule? V: B
2) Milline joonisel kujutatud loogikaelementidest töötab vastavalt selles kahendväärtuste tabelis kirjeldatule? V: F
3) Mida tähendab lühend CMOS? V: complementary metal oxide semiconductor
4) Kas alljärgnev lause on tõene või väär:
NMOS (NMOP) transistori väratile positiivse pinge (UG=Uallikas) rakendamisl käitub see transistor avatud lülitina . V: VALE
5) Kas alljärgnev lause on tõene või väär:
NMOS (NMOP) transistori väratile nullise pinge (UG= 0V rakendamisl käitub see transistor suletud lülitina. V: VALE
6) Milliste joonisel kujutatud loogikaahelate kosted on identsed?
Ehk teisisõnu : milliste ahelate puhul saate sisendparameetrite samade kombinatsioonide korral väljundis ühesuguse väärtuse. V: A ja E
7) Milliste joonisel kujutatud loogikaahelate kosted on identsed?
Ehk teisisõnu: milliste ahelate puhul saate sisendparameetrite samade kombinatsioonide korral väljundis ühesuguse väärtuse. V: C ja F
8)Milline tingmärk joonisel kujutab EI lülitust? V: F
9) Millised alljärgnevatest loogikaseadustest väljendavad neelduvusseadust? V: A+A*B=A, A(A+B)=A
10) Milline joonisel kujutatud loogikaelementidest töötab vastavalt selles kahendväärtuste tabelis kirjeldatule? V: E
11) Kas alljärgnev lause on tõene või väär:
PMOS (PMOP) transistori väratile positiivse pinge (UG=Uallikas) rakendamisl käitub see transistor suletud lülitina. V: VALE
12) Kas alljärgnev lause on tõene või väär:
NMOS (NMOP) transistori väratile nullise pinge (UG= 0V rakendamisl käitub see transistor avatud lülitina. V: ÕIGE
13) Milline tingmärk joonisel kujutab VÕI lülitust? V: D
14) Millised alljärgnevatest loogikaseadustest väljendavad domineerimisseadust? V: 1+A+B=1, 0*A*B=0
2.test Kominatsioonloogikaahelad(2)
1) Milline loogiline avaldis vastab sellele Karnaugh kaardile? V: x1x2x3+x2x4
2) Milline loogiline avaldis vastab sellele Karnaugh kaardile? V: x2x3x4+x1x4
3) Joonisel kujutatud multiplekseri sisendis S1 on väärtus 0 ja sisendis S2 on väärtus 0.
Sisendisse x1 lastakse bitijada 11111111
Sisendisse x2 lastakse bitijada 10 001 000
Sisendisse x3 lastakse bitijada 11 011 101
Sisendisse x4 lastakse bitijada 10 111 011
Milline on bitijada multiplekseri väljundis? V: 11111111
4) Joonisel kujutatud multiplekseri sisendis S1 on väärtus 1 ja sisendis S2 on väärtus 1.
Sisendisse x1 lastakse bitijada 10 101 010
Sisendisse x2 lastakse bitijada 10 001 000
Sisendisse x3 lastakse bitijada 11 011 101
Sisendisse x4 lastakse bitijada 10101101
Milline on bitijada multiplekseri väljundis? V: 10101101 Vaata eelmist joonist
5) Milline joonisel kujutatud dekoodri väljunditest on aktiivne (1), kui sisendis x1 on väärtus 0 ja sisendis x2 on väärtus 1 V: B
6) Millisel joonisel on kujutatud sellele (binaar) algebralisele tehtele vastav loogikaahel? V: B
7) Millisel joonisel on kujutatud sellele (binaar)algebralisele tehtele vastav loogikaahel? V: E
8) Joonisel kujutatud prioriteedikoodri sisendisse antakse signaal x1x2x3x4 = 0010.
Milline on signaal (f1f2) koodri väljundis? V: 1
9) Millised allpoolnimetatud loogikalülituste kogumid on algebralises mõttes täielikud?
3.test Järjendloogikaahelad
1) Millistel joonistel on kujutatud D- trigeri loogikaskeem ? V: B, E
2) Millistel joonistel on kujutatud T-trigeri loogikaskeem? V: C
3) Joonisel kujutatud trigeri sisenditesse antakse alljärgnevad signaalid .
a0 = 11111000
a1 = 01010101
Milline on signaal trigeri väljundis f0 kogu vaadeldava tsükli jooksul, kui selle väljundi seniseks väärtuseks oli 1? V: 11111100
4) Joonisel kujutatud trigeri sisenditesse antakse alljärgnevad signaalid.
a0 = 11110011
a1 = 01010101
Milline on signaal trigeri väljundis f0 kogu vaadeldava tsükli jooksul, kui selle väljundi seniseks väärtuseks oli 1? V: 11111001
5) Joonisel kujutatud trigeri sisenditesse antakse alljärgnevad signaalid.
a0 = 00110011
a1 = 01010101
Milline on signaal trigeri väljundis f0 kogu vaadeldava tsükli jooksul, kui selle väljundi seniseks väärtuseks oli 1? V: 11100001
6) Joonisel kujutatud nihkeregistri sisenditesse antakse alljärgnevad signaalid.
a0 = 11001111
a1 = 00000000
a2 = 11001111
a3 = 00110000
a4 = 11001111
a5 = 11111111
a6 = 01010101
Milline on signaal nihkeregistri väljundites f0f1f2f3 kujutatud tsükli lõpuks? V:1101
7) Joonisel kujutatud nihkeregistri sisenditesse antakse alljärgnevad signaalid.
a0 = 11111100
a1 = 11111111
a2 = 00001111
a3 = 11110011
a4 = 11001111
a5 = 11111100
a6 = 01010101
Milline on signaal nihkeregistri väljundites f0f1f2f3 kujutatud tsükli lõpuks? V:1110
8) Milline allpooljoonistatud signaalidest on joonisel kujutatud loogikaahela väljundis f1, kui taktsignaal esimese trigeri sisendis on kujutatud real Clk? V: F
9) Joonisel kujutatud trigeri sisenditesse antakse alljärgnevad signaalid.
a0 = 11111001
a1 = 01010101
Milline on signaal trigeri väljundis f0 kogu vaadeldava tsükli jooksul, kui selle väljundi seniseks väärtuseks oli 1? V: 11111100
10) Joonisel kujutatud trigeri sisenditesse antakse alljärgnevad signaalid.
a0 = 00001100
a1 = 01010101
Milline on signaal trigeri väljundis f0 kogu vaadeldava tsükli jooksul, kui selle väljundi seniseks väärtuseks oli 1? V:10000110
11) Joonisel kujutatud trigeri sisenditesse antakse alljärgnevad signaalid.
a0 = 11001100
a1 = 01010101
Milline on signaal trigeri väljundis f0 kogu vaadeldava tsükli jooksul, kui selle väljundi seniseks väärtuseks oli 1? V:10000111
12) Joonisel kujutatud nihkeregistri sisenditesse antakse alljärgnevad signaalid.
a0 = 00111111
a1 = 00000000
a2 = 00001100
a3 = 11110011
a4 = 11001111
a5 = 11111111
a6 = 01010101
Milline on signaal nihkeregistri väljundites f0f1f2f3 kujutatud tsükli lõpuks? V:1110
13) Milline allpooljoonistatud signaalidest on joonisel kujutatud loogikaahela väljundis f1, kui taktsignaal esimese trigeri sisendis on kujutatud real Clk? V: E
4.test Sisend-väljund
1) Mida tähendab lühend DMA? V: Direct Memory Access
2) Joonisel on kujutatud sünkroonse andmeedastuse ajadiagramm.
Protsessori poolt väljastatud aadress jõuab siinile 5 ns möödumisel.
Viivis, mis tekib info (aadress/andmed) liikumisel protsessori ja I/O seadme vahel on 4ns.
Aadressi dekodeerimine võtab aega 3ns.
Adresseeritud seade edastab andmed siinile 5ns möödumisel.
Sisend-puhvri setup-time on 4ns.
Milline on maksimaalne kiirus megahertsides, millega nendel seadmetel õnnestub sellel siinil infot vahetada? V: 40,0 MHz
3) Joonisel kujutatud arvuti katkestuste prioriteetide ahelas on INTR2 madalama prioriteediga kui INTR1.
Reasta joonisel kujutatud seadmete katkestusesoovide täitmise järjekord alates esimesena teenindatavast seadmest. V: 1. – Seade 11, 2. – Seade 12, 3. – Seade 13, 4. – Seade 21, 5. – Seade 22, 6. – Seade 23
4) Joonisel kujutatud arvuti katkestuste prioriteetide ahelas on INTR1 kõrgema prioriteediga kui INTR2.
Reasta joonisel kujutatud seadmete katkestusesoovide täitmise järjekord alates esimesena teenindatavast seadmest. V: 1. – Seade 11, 2. – Seade 12, 3. – Seade 13, 4. – Seade 21, 5. – Seade 22, 6. – Seade 23
5) Järjesta katkestuse täitmise protseduuri käigus teostatavad toimingud alates esimesena teostatavast: V: 1. – Seade avaldab soovi katkestuseks, 2. – Protsessor katkestab jooksva programmi täitmise, 3. – Uued katkestused blokeeritakse kontrollbiti passiivseks seadmisega PS registris, 4. – Seadmele öeldakse, et tema katkestusesoov on aktsepteeritud, 5. – Seade võtab katkestusesoovi maha, 6. – Soovitud katkestuseprotseduur täidetakse, 7. – Lubatakse uued katkestused ja protsessor naaseb katkestatud programmi täitmise juurde
6) Joonisel on kujutatud jagatud arbitreerimise siin ja siiniga ühendatud seade X. Samasuguseid seadmeid on siiniga ühendatud veel.
Üheaegselt soovivad alustada andmevahetust seadmed A ( aadressiga 1000) ja B (aadressiga 0101).
Milline signaal paistab seademe X aadressi dekoodrile arbitreerimisprotseduuri alguses (s.t siis, kui ükski seade pole veel oma aadressidraivereid välja lülitanud). V: 1101
7) Joonisel on kujutatud jagatud arbitreerimise siin ja siiniga ühendatud seade X. Samasuguseid seadmeid on siiniga ühendatud veel.
Üheaegselt soovivad alustada andmevahetust seadmed A (aadressiga 1000), B (aadressiga 1011), C (aadressiga 1100) ja D (aadressiga 1001).
Milline signaal paistab seademe X aadressi dekoodrile peale arbitreerimisprotseduuri lõppu (s.t siis, kui võitja on selgunud). V: 1100
5.test Arvuti tööpõhimõte
1) Mida tähendab lühend SPEC? V: System Performance Evaluation Corporation
2) Mida tähendab lühend ASCII ? V: American Standard Code for Information Interchange
3) Mitu bitti on vaja ühe ASCII-koodis tähe salvestamiseks? V: 7
4) Mida tähendab lühend RISC? V: Reduced Instruction Set Computer
5) Pane toimumise järjekorda käsu Add LOCB,R1 täitmiseks vajalikud sammud (eeldame, et püsimälust loetakse muutuja enne ALUsse kui protsessori enda registrist). V: 1. – Kanna programmiloenduri (PC) sisu üle mälu aadressi registrisse (MAR), 2. – Loe käsu andmed mälust mälu andmeregistrisse (MDR), 3. – Kanna mälu andmeregistri (MDR) sisu üle käsuregistrisse, 4. – Kanna mälu aadressiregistrisse (MAR) LOCB aadress, 5. – Loe LOCB sisu mälu andmeregistrisse (MDR), 6. – Kanna mälu andmeregistri (MDR) sisu üle aritmeetika- loogika seadmesse (ALU), 7. – Kanna registri R1 sisu üle aritmeetika-loogika seadmesse (ALU), 8. – Teosta ALUs liitmistehe, 9. – Kanna vastus ALUst registrisse R1
6) Kui palju kulub protsessoril aega masinkoodi 197 käsu käivitamiseks, kui protsessori taktsagedus on 2,34 GHz ja keskmiselt läheb ühe masinkoodi käsu täitmiseks vaja 2,9 sammu? V:244,1 ns
7) Olgu meil arvuti, mille vahemälust andmete lugemine on 27 korda kiirem andmete lugemisest põhimälust.
Oletame, et programmi käivitusaeg on võrdeline käsu kättesaamise kiirusega …mälust.
Oletame veel, et konkreetse programmiga töötamisel leitakse käsk vahemälust tõenäosusega 91%.
Arvuta programmi “ilma vahemäluta” käivitusaja suhe “vahemäluga” käivitusaega ühe komakoha täpsusega.
Seejuures eeldame veel, et ka põhimälust andmete lugemisel tuleb need andmed kirjutada esmalt vahemälusse (juhul kui vahemälu ikka olemas on). V: 2,7
8) Milline allpoolnimetatud arvutitest saab testprogrammi täitmisega hakkama kõige kiiremini?Eeldame, et masinkoodi käskude arv on kõigi nimetet arvutite puhul ühesugune. V: Arvuti 2 taktsagedusega 2 GHz ja efektiivse sammude arvuga S = 1.3, mis kulub keskmiselt ühe masinkoodi käsu täitmiseks.
9) Arvutit testiti nelja testprogrammiga.
Esimese testülesande lahendamiseks kulus testitaval arvutil aega 50 sekundit, võrdlusarvutil 84 sekundit.
Teise testülesande lahendamiseks kulus testitaval arvutil aega 4 minutit, võrdlusarvutil 9 minutit.
Kolmanda testülesande lahendamiseks kulus testitaval arvutil aega 20 sekundit, võrdlusarvutil 91 sekundit.
Neljanda testülesande lahendamiseks kulus testitaval arvutil aega 56 sekundit, võrdlusarvutil 1,8 minutit.
Milline oleks nende testide põhjal SPEC rating? V: 2,40
6.test Arvude esitusviisid
1) Kahendkoodi arv 11011100 on kümnendkoodis V:220
2) Heksakoodis arv A6F1 on kümnendkoodis V: 42737
3) Heksakoodis arv C3B1 on kümnendkoodis V: 50097
4) Kirjuta kümnendkoodis esitatud arv 209 kahendkoodis V: 11010001
5) Kirjuta kümnendkoodis esitatud arv 135 kahendkoodis V: 10000111
6) Leia arvu 11000001 ühe- täiend (1’s-complement) V: 00111110
7) Leia arvu 00111110 kahe-täiend (2’s-complement) V: 11000010
8) Leia arvu 00101001 kahe-täiend (2’s-complement) V: 11010111
9) Kirjuta positiivse arvu 001011100 negatiivne vaste märgi-ja-väärtuse ( sign -and-magnitude) süsteemis. V: 101011100
10) Kirjuta kümnendkoodis esitatud arv 0,0625 kahendkoodis. V: 0,0001
11) Kirjuta kümnendkoodis esitatud arv 0,041015625 kaheksandkoodis V: 0,025
7.test Masinkood (1)
1) Big endian skeemi korral sisaldavad väiksema aadressiga mälupesad arvu madalamaid baite. V:VALE
2) Little endian skeemi korral sisaldavad väiksema aadressiga mälupesad arvu madalamaid baite. V: ÕIGE
3) Millised alljärgnevad lipud omavad väärtust 0 peale tehet, mis andis vastuseks 0? V: N,V,C
4) Registrite R1 ja R2 sisu on vastavalt 1600 ja 4200.Milline on esimese operandi efektiivne (mälu)aadress käsus Load 28(R1),R5? V: 1628
5) Registrite R1, R2 ja R5 sisu on vastavalt 1800, 4000 ja 3020.Milline on registri R5 sisu peale kõigi alljärgnevate käskude täitmist?
Add R2,R5
Load #5024,R5
Add R5,R2 V: 5024
6) Registrite R1 ja R2 sisu on vastavalt 2800 ja 3000.Milline on teise operandi efektiivne (mälu)aadress käsus Store R5,4(R1,R2)? V: 5804
7) Registrite R1, R2 ja R5 sisu on vastavalt 2200 , 3600 ja 16.Milline on teise operandi efektiivne (mälu)aadress käsus Add R5,-(R2)? Sõna pikkuseks on 4 baiti ja tegemist on bait -adresseeritava mäluga. V:3596
8) Registrite R1, R2 ja R5 sisu on vastavalt 2000, 3800 ja 20.Milline on esimese operandi efektiivne (mälu)aadress käsus Add (R2)+,R5? V: 3800
9) Registrite R1, R2 ja R5 sisu on vastavalt 1216, 3228 ja 2032.Milline on registri R5 sisu peale kõigi alljärgnevate käskude täitmist?
1 000 Load #112,R5
1 004 Add (R1),R5
1 008 Add (1216),R5
1 012 Add R5,R1
1216 sisaldab numbri 3228
3228 sisaldab numbri 522 V: 3862
10) egistrite R1, R2 ja R5 sisu on vastavalt 1216, 3228 ja 2032.Milline on registri R1 sisu peale kõigi alljärgnevate käskude täitmist?
1 000 Load #112,R5
1 004 Add (R1)+,R5
1 008 Add (1216),R5
1 012 Add R5,R1
1216 sisaldab numbri 3228
3228 sisaldab numbri 522 V: 5082
8.test Masinkood(2)
1) Mida tähendab lühend LIFO ? V: Last In First Out
2) Stack pointer viitab mälupesale 1920. Programm lisab pinusse alamprogrammi jaoks 4 parameetrit, kutsub välja alamprogrammi.
Alamprogramm salvestab pinus Frame pointeri sisu, 2 lokaalmuutujat ja 3 registri sisu.
Milline on Stack pointeri väärtus peale nimetet operatsioonide sooritamist, kui sõna pikkuseks on 8 baiti ja tegemist on bait-adresseeritava mäluga? V: 1832
3) Mis on tehte LShiftL 3,R1 vastuseks, kui registris R1 on arv 00010011? V: 10011000
4) Mis on tehte LShiftR 3,R1 vastuseks, kui registris R1 on arv 10001101? V: 00010001
5) Mis on tehte AShiftR 3,R1 vastuseks, kui registris R1 on arv 11111001? V: 11111111
6) Mis on tehte RotateR 3,R1 vastuseks, kui registris R1 on arv 01100110 ja Carry välja väärtus on 1? V: 11001100
7) Mis on tehte RotateL 3,R1 vastuseks, kui registris R1 on arv 00111110 ja Carry välja väärtus on 0? V: 11110001
8) Mis on tehte RotateLC 3,R1 vastuseks, kui registris R1 on arv 00110011 ja Carry välja väärtus on 1? V: 10011100
9) Mis on tehte RotateRC 3,R1 vastuseks, kui registris R1 on arv 11100111 ja Carry välja väärtus on 0? V: 11011100
10) Mida tähendab lühend FIFO ? V: First In First Out
11) Stack pointer viitab mälupesale 1940. Programm lisab pinusse alamprogrammi jaoks 3 parameetrit, kutsub välja alamprogrammi.
Alamprogramm salvestab pinus Frame pointeri sisu, 3 lokaalmuutujat ja 3 registri sisu.
Milline on Stack pointeri väärtus peale nimetet operatsioonide sooritamist, kui sõna pikkuseks on 2 baiti ja tegemist on bait-adresseeritava mäluga? V:1918
12) Mis on tehte LShiftL 3,R1 vastuseks, kui registris R1 on arv 00010010? V: 10010000
13) Mis on tehte LShiftR 3,R1 vastuseks, kui registris R1 on arv 11001101? V: 00011001
14) Mis on tehte AShiftR 3,R1 vastuseks, kui registris R1 on arv 11011001? V: 11111011
15) Mis on tehte RotateR 3,R1 vastuseks, kui registris R1 on arv 00100111 ja Carry välja väärtus on 1?V: 11100100
16) Mis on tehte RotateL 3,R1 vastuseks, kui registris R1 on arv 11011110 ja Carry välja väärtus on 0? V: 11110110
17) Mis on tehte RotateLC 3,R1 vastuseks, kui registris R1 on arv 00011011 ja Carry välja väärtus on 0? V: 11011000
18) Mis on tehte RotateRC 3,R1 vastuseks, kui registris R1 on arv 11001011 ja Carry välja väärtus on 0? V: 11011001
9.test USB
1) Mida tähendab lühend USB? V: Universal Serial Bus
2) Sea vastavusse USB kiirused ja vastavate moodide nimetused V: 1,5 megabitti sekundis – Low speed , 1,5 megabaiti sekundis – Full speed, 12 megabitti sekundis – Full speed, 12 megabaiti sekundis – Ei kasutata, 240 megabitti sekundis – Ei kasutata, 240 megabaiti sekundis – Ei kasutata, 480 megabitti sekundis – High speed, 480 megabaiti sekundis – Ei kasutata, 4800 megabitti sekundis – Super speed, 4800 megabaiti sekundis – Ei kasutata
3) USB-infopaketi paketiidentifikaatoris (PID) läksid andmeedastusel mõned bitid kaduma (tähistatud x). Sihtpunkti jõudis info kujul x10x0xx1.Milline oli paketiidentifikaatori esialgne sisu? V: 11000011
4) Millist andmevoo kiirust (ühikutes Mb/s) läheb vaja, et edastada heli sämplimissagedusega 16 kHz, kui iga sämpel sisaldab 2 baiti infot? V: 0,256
5) Kas väide on tõene või väär: USB root -hub'i poolt saadetud infopakett jõuab kõigi USB- seadmeteni . V: ÕIGE
6) Ühe konkreetse USB-andmepaketiga edastatakse 4096 bitti infot (ehk reaalselt kasulikke andmeid). Mitu baiti on kogu selle paketi suurus (arvestades ka PID ja CRC mahtu)? V: 515
7) Üks hüpoteetiline USB juhtpakett on alljärgnev: 000101001100011100000111
(CRC-rehkendus ei vasta praegu reaalstele pakettidele naeratab) Millise aadressiga seadmele on see pakett mõeldud? V: 1100011
10.test Aritmeetikatehted
1) IEEE standardile vastav 32- bitine ujukomaarv on arvuti mälus kujul 0100 0011 1110 0000 0000 0000 0000 0000.Kirjuta see arv kümnendkoodis s.t tavapärasel kujul. V: 448.000
2) IEEE standardile vastav topelt täpsusega (64-bitine) ujukomaarv on arvuti mälus kujul 1100 0001 0000 1011 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000.Kirjuta see arv kümnendkoodis s.t tavapärasel kujul. V: -221184,000
3) Korrutades kahte arvu (mõlemad kahe täiendkujul) Sign-extention algoritmi järgi, teeme alljärgnevad tehted :
-----10101
----*01010
-----------------------
Vastus
111110101
00000000
1110101
000000
-----------------------
1110010010
V: 0000000000
4) Korrutades kahte arvu (mõlemad kahe täiendkujul) Sign-extention algoritmi järgi, teeme alljärgnevad tehted:
-----10101
----*01010
-----------------------
0000000000
111110101
00000000
Vastus
000000
-----------------------
1110010010
V: 1110101
5) Korrutades kahte arvu (mõlemad kahe täiendkujul) Booth 'i algoritmi järgi, teeme alljärgnevad tehted:
-----10101 (NB! see on negatiivne arv)
----*01010
-----------------------
Vastus
000001011
11110101
0001011
110101
-----------------------
1110010010
V: 0000000000
6) Korrutades kahte arvu (mõlemad kahe täiendkujul) Booth'i algoritmi järgi, teeme alljärgnevad tehted:
-----10101 (NB! see on negatiivne arv)
----*01010
-----------------------
0000000000
000001011
11110101
Vastus
110101
-----------------------
1110010010
V: 0001011
7) Milline alljärgnevatest tehetest on vaja teha teise kordajaga M (multiplicand) i-ndal nihkepositsioonil, kui tehteks on korrutamine bit- pair recording tehnikat kasutades ja esimeses kordajas (multiplier) on positsioonidel i+1, i, i-1 bitijada 000. V: 0 x M
8) Milline alljärgnevatest tehetest on vaja teha teise kordajaga M (multiplicand) i-ndal nihkepositsioonil, kui tehteks on korrutamine bit-pair recording tehnikat kasutades ja esimeses kordajas (multiplier) on positsioonidel i+1, i, i-1 bitijada 111. V: 0 x M
9) Milline alljärgnevatest tehetest on vaja teha teise kordajaga M (multiplicand) i-ndal nihkepositsioonil, kui tehteks on korrutamine bit-pair recording tehnikat kasutades ja esimeses kordajas (multiplier) on positsioonidel i+1, i, i-1 bitijada 110 V: -1 x M
11.test Mälu korraldus
1) Mälu aadressid on 21-bitised. Kui suur on maksimaalne võimalik adresseeritavate mälupesade arv? V: 2097152
2) Mida tähendab inglise keeles lühend DRAM ? V: dynamic random access memory
3) Mitu takti on joonisel kujutatud ajastustabeli põhjal mälu latentsusaeg? V: 9
4)Kui kiiresti (mitme taktiga) jõuab 11 järjestikusest sõnast koosnev info põhimälust vahemälusse, kui Aadressiinfo saatmine mälule võtab aega 1 takti
Esimese sõna saame mälust siinile 7 taktiga
Järjestikused sõnad saame mälust siinile 5 taktiga
1 takt (i) kulub veel sõna saatmiseks vahemälusse
Kõik praegu loetavad sõnad paiknevad ühes ja samas mälumoodulis V: 59
5) Kui kiiresti (mitme taktiga) jõuab 16 järjestikusest sõnast koosnev info põhimälust vahemälusse, kui Aadressiinfo saatmine mälule võtab aega 2 takti
Esimese sõna saame mälust siinile 10 taktiga
Järjestikused sõnad saame mälust siinile 5 taktiga
1 takt(i) kulub veel sõna saatmiseks vahemälusse
Kõik praegu loetavad sõnad on jagatud nelja mälumooduli vahel ja paiknevad neis vahetult üksteise järel V: 31
6) Kui kiiresti jõuab 20 järjestikusest sõnast koosnev info põhimälust vahemälusse, kui
Aadressiinfo saatmine mälule võtab aega 2 takti
Esimese sõna saame mälust siinile 7 taktiga
Järjestikused sõnad saame mälust siinile 4 taktiga
1 takt(i) kulub veel sõna saatmiseks vahemälusse
Kõik praegu loetavad sõnad on jagatud nelja mälumooduli vahel ja paiknevad neis vahetult üksteise järel. Mälu siini taktsageduseks on 100 MHz. V: 290 ns
7) Kui kiiresti (mitme taktiga) jõuab 12 järjestikusest sõnast koosnev info põhimälust vahemälusse, kui Aadressiinfo saatmine mälule võtab aega 2 takti
Esimese sõna saame mälust siinile 7 taktiga
Järjestikused sõnad saame mälust siinile 4 taktiga
2 takt(i) kulub veel sõna saatmiseks vahemälusse
Kõik praegu loetavad sõnad on jagatud nelja mälumooduli vahel ja paiknevad neis vahetult üksteise järel V: 33
8) Kui palju aega kulub dünaamilise mälu sisu värsekndamiseks, kui mälurakk koosneb 32768 reast, ühe rea andmete värskendamiseks kulub 6 takti ja mälu taktsagedus on 100 MHz.
Vastus esita millisekundites kahe komakoha täpsusega. V: 1,97
9) Mida tähendab inglise keeles lühend PROM? V: Programmable Read Only Memory
12.test Vahemälu
1) Arvuti põhimälus saab salvestada 65536 plokki infot, vahemälus 128 plokki. Ühes plokis on 8 sõna.
Mis numbriga vahemälu plokki salvestatakse põhimälus 18751 plokis paiknev info, kui selles vahemälus kasutatakse otsest infopaigutusviisi (Direct mapping )?
Plokkide nummerdamine algab nii vahe- kui ka põhimälu puhul plokist nr 0. V: 63
2) Arvuti mälu aadressid on 64 bitised. Vahemälus saab salvestada 512 plokki infot. Ühes plokis on 28 sõna (lihtsuse mõttes eeldame, et sõnad on 1-baidised).
Mitut bitti läheb vaja selleks, et üheselt identifitseerida vahemälu pesas 103 salvestatud infoplokk, kui selles vahemälus kasutatakse otsest infopaigutusviisi (Direct mapping)? Ehk teisisõnu, mitme bitine on nn sildi väli? V: 47
3) Arvuti mälu aadressid on 32 bitised. Vahemälus saab salvestada 256 plokki infot. Ühes plokis on 24 sõna (lihtsuse mõttes eeldame, et sõnad on 1-baidised).
Mitut bitti läheb vaja selleks, et üheselt identifitseerida vahemälu pesas 64 salvestatud infoplokk, kui selles vahemälus kasutatakse assotsiatiivset infopaigutusviisi (Associative mapping)? Ehk teisisõnu, mitme bitine on nn sildi väli? V: 28
4) Järjesta vahemälus info paigutamise viisid mälu kasutamise efektiivsuse kahanemise järjekorras alustades kõige efektiivsemast. Küsimus on koostatud n.ö keskmist arvutiprogrammi silmas pidades! V: 1 – Assotsiatiivne paigutusviis (Associative mapping), 2 – Paigutus assotsiatiivse rühmana (Set-associative mapping), 3 – Otsene paigutusviis (Direct mapping)
5) Mälust lugemisel leiti 447 korral andmed vahemälust, 33 korral oli vaja pöörduda põhimälu poole.
Arvuta tabamusprotsent Hit ratio kahe komakoha täpsusega. V: 93,13
6) Mälust lugemisel leiti 303 korral andmed vahemälust, 36 korral oli vaja pöörduda põhimälu poole. Põhimälust andmete lugemiseks kulus aega 3695ns, vahemälust andmete lugemiseks 23ns.
Arvuta efektiivne pöördumisaeg Effective access time nanosekundites ühe nanosekundi täpsusega. V: 413 ns
7) Mälust lugemisel leiti 327 korral andmed vahemälust, 80 korral oli vaja pöörduda põhimälu poole. Põhimälust andmete lugemiseks kulus 6 takti, vahemälust andmete lugemiseks 2 takti.
Arvuta, mitu korda on see mälukorraldus kiirem vahemäluta olukorrast (kus kogu info tuleb lugeda põhimälust). V: 2,15
8) Mälust lugemisel leiti 387 korral andmed vahemälust, 64 korral oli vaja pöörduda põhimälu poole. Põhimälust andmete lugemiseks kulus 9 takti, vahemälust andmete lugemiseks 2 takti.
Arvuta, mitu korda on see mälukorraldus aeglasem ideaalsest mälust (kus kogu info paikneb vahemälus). V: 1,50
9) Järjesta mäluseadmed lugemiskiiruse kasvamise järjekorras alustades kõige aeglasemast: V: 1 – Lindiseade, 2 – Kõvaketas , 3 – Põhimälu, 4 – Kolmanda taseme vahemälu, 5 – Teise taseme vahemälu, 6 – Esimese taseme vahemälu, 7 – Registrid
10) Järjesta mäluseadmed megabaidi hinna kasvamise järjekorras alustades kõige odavamast: V: 1 – Lindiseade, 2 – Kõvaketas, 3 – Põhimälu, 4 – Kolmanda taseme vahemälu, 5 – Teise taseme vahemälu, 6 – Esimese taseme vahemälu, 7 – Registrid
11) Järjesta mäluseadmed mälumahu kahanemise järjekorras alustades kõige suuremast: V: 1 – Lindiseade, 2 – Kõvaketas, 3 – Põhimälu, 4 – Kolmanda taseme vahemälu, 5 – Teise taseme vahemälu, 6 – Esimese taseme vahemälu, 7 – Registrid
13.test Protsessorid
1) Mida tähendab lühend CPU? V: Central Processing Unit
2) Joonisel kujutatud protsessori registrite sisu on alljärgnev (selguse huvides on mõned elemendid jooniselt eemaldatud ):
R0 = 1280
R1 = 1380
R2 = 1480
R3 = 1580
Programm aktiveerib signaalid R1out ja R2in.Milline on registri R1 sisu kirjeldatud tsükli lõpuks? V: 1380
3) Joonisel kujutatud protsessori registrite sisu on alljärgnev (selguse huvides on mõned elemendid jooniselt eemaldatud):
R0 = 1280
R1 = 1380
R2 = 1480
R3 = 1580
Programm aktiveerib signaalid R0out ja R3in .Milline on registri R3 sisu kirjeldatud tsükli lõpuks? V: 1280
4) Joonisel kujutatud protsessori registrite sisu on alljärgnev (selguse huvides on mõned elemendid jooniselt eemaldatud):
R0 = 4221,0
R1 = 4805,0
R2 = 3190,0
R3 = 4814,0
Programm aktiveerib järgmised signaalid:
SAMM 1: R1out ja Yin.
SAMM 2: R2out, Select Y, Add ja Zin.
SAMM 3: Zout ja R3in.
Milline on registri R3 sisu kirjeldatud tsükli lõpuks? V: 7995
5) Joonisel kujutatud protsessori registrite sisu on alljärgnev (selguse huvides on mõned elemendid jooniselt eemaldatud):
R0 = 3167,0
R1 = 2156,0
R2 = 1587 ,0
R3 = 2543,0
Programm aktiveerib järgmised signaalid:
SAMM 1: R3out ja Yin.
SAMM 2: R2out, Select Y, Add ja Zin.
SAMM 3: Zout ja R3in.
Milline on registri R3 sisu kirjeldatud tsükli lõpuks? V: 4130
6) Joonisel kujutatud protsessoril kulub siinil andmete liigutamiseks ühelt seadmelt teisele 0,2ns ja 3,8ns andmete liigutamiseks läbi aritmeetika-loogika seadme. Registrite seadeaeg (Setup time) on 0,2ns ja hoidmisaeg (Hold time) 0 ns. Arvuta maksimaalne võimalik taktsagedus (ühikutes MHz, täisarvulise täpsusega), millega see protsessor veel töötada suudaks. V: 217 MHz
7) Joonisel kujutatud protsessoril tuleb teha liitmistehe
Add (R2),R0Selleks täidetakse järgmised sammud:
Samm 1: PCout, MARin , Read, Select4, Add, Zin
Samm 2: Zout, PCin, Yin, WMFC
Samm 3: MDRout, IRin
Samm 4: R2out, MARin, Read
Samm 5: R0out, Yin, WMFC
Samm 6: MDRout, SelectY, Add, Zin
Samm 7: Zout, R0in , End
Kirjuta mikrokäsk (ilma semikoolonite ja tühikuteta) sammu 4 jaoks, kui mikrokäsu struktuur on selline:
PCin; PCout; MARin; MDRout; IRin; Yin; Zin; Zout; R2in; R1in ; R0in; R2out; R1out; R0out; Add; Read; WMFC; SelectY; End;
Vastus: 0010000000010001000
8) Joonisel kujutatud protsessoril tuleb teha liitmistehe
Add (R2),R1Selleks täidetakse järgmised sammud:
Samm 1: PCout, MARin, Read, Select4, Add, Zin
Samm 2: Zout, PCin, Yin, WMFC
Samm 3: MDRout, IRin
Samm 4: R2out, MARin, Read
Samm 5: R1out, Yin, WMFC
Samm 6: MDRout, SelectY, Add, Zin
Samm 7: Zout, R1in, End
Kirjuta mikrokäsk (ilma semikoolonite ja tühikuteta) sammu 5 jaoks, kui mikrokäsu struktuur on selline:
PCin; PCout; MARin; MDRout; IRin; Yin; Zin; Zout; R2in; R1in; R0in; R2out; R1out; R0out; Add; Read; WMFC; SelectY; End;
Vastus: 0000010000001000100
9) Joonisel kujutatud protsessoril tuleb teha liitmistehe
Add (R2),R1Selleks täidetakse järgmised sammud:
Samm 1: PCout, MARin, Read, Select4, Add, Zin
Samm 2: Zout, PCin, Yin, WMFC
Samm 3: MDRout, IRin
Samm 4: R2out, MARin, Read
Samm 5: R1out, Yin, WMFC
Samm 6: MDRout, SelectY, Add, Zin
Samm 7: Zout, R1in, End
Kirjuta mikrokäsk (ilma semikoolonite ja tühikuteta) sammu 7 jaoks, kui mikrokäsu struktuur on selline:
PCin; PCout; MARin; MDRout; IRin; Yin; Zin; Zout; R2in; R1in; R0in; R2out; R1out; R0out; Add; Read; WMFC; SelectY; End;
Vastus: 0000000101000000001
10) Protsessor teeb liitmistehte Add (R5),R9,R7 kasutades alljärgnevaid mikrokäske (samme):
Samm 1: PCout, MARin, Read, Select4, Add, Zin
Samm 2: Zout, PCin, Yin, WMFC
Samm 3: MDRout, IRin
Samm 4: R5out, MARin, Read
Samm 5: R9out, Yin, WMFC
Samm 6: MDRout, SelectY, Add, Zin
Samm 7: Zout, R7in, End
Protsessorit juhitakse sellise taktsagedusega, et iga mikrosamm kestab 1,7ns.Kui pikalt peab protsessor olema sammude 2 ja 5 juures ooterežiimil, kui mälust lugemise operatsioon kestab 21,6ns? V: 19,9
11) Protsessor teeb liitmistehte Add (R5),R9,R7 kasutades alljärgnevaid mikrokäske (samme):
Samm 1: PCout, MARin, Read, Select4, Add, Zin
Samm 2: Zout, PCin, Yin, WMFC
Samm 3: MDRout, IRin
Samm 4: R5out, MARin, Read
Samm 5: R9out, Yin, WMFC
Samm 6: MDRout, SelectY, Add, Zin
Samm 7: Zout, R7in, End
Protsessorit juhitakse sellise taktsagedusega, et iga mikrosamm kestab 1,4ns.Millise protsendi ajast peab protsessor olema sammude 2 ja 5 juures ooterežiimil, kui mälust lugemise operatsioon kestab 22,3ns? V: 93,7
14.test Toru ehk konveier
1) Neljaastmelist toru ( pipeline ) kasutava arvuti peal käivitatakse järgmised käsud :
Add #48,R0,R5
Add #80,R5,R1
Mul #$24,R4,R3
Add ,R0,R4,R5
Registrite R0 ja R4 sisu enne programmi käivitamist on vastavalt 1988 ja 3276.Milline on viienda takti lõpuks puhvri B3 sisu, kui see protsessor andmete edastamise (operand forwarding) tehnikat ei kasuta? V: 2036
2) Neljaastmelist toru (pipeline) kasutava arvuti peal käivitatakse järgmised käsud:
Add #32,R0,R5
Mul #1708,R5,R1
Add #$16,R4,R3
Add ,R0,R4,R5
Registrite R0 ja R4 sisu enne programmi käivitamist on vastavalt 68 ja 3120.Milline on viienda takti lõpuks puhvri B3 sisu, kui see protsessor kasutab andmete edastamise (operand forwarding) tehnikat? V: 170800
3) Neljaastmelist toru (pipeline) kasutava arvuti peal käivitatakse järgmised käsud:
Add #68,R0,R5
Mul #92,R4,R1
Add #$24,R4,R3
Add R0,R4,R5
Registrite R0 ja R4 sisu enne programmi käivitamist on vastavalt 396 ja 1488.Milline on seitsmenda takti lõpuks puhvri B3 sisu, kui see protsessor andmete edastamise (operand forwarding) tehnikat ei kasuta? V: 1524
4) Oletame, et programmi dünaamilises töövoos on 24% hargnemise käske. Kasutatakse hargnemise ajatamist (delayed branching ) ühe ajatuspesaga (delay slot ). Mitu korda kiireneb sellise programmi käivitamine , kui kompilaator suudab ajatuspesa täita 81% juhtudest (võrreldes ajatuspesa kasutamata jätmise olukorraga)? V: 1,19
5) Oletame, et programmi dünaamilises töövoos on 23% hargnemise käske. Kasutatakse hargnemise ajatamist (delayed branching) kahe ajatuspesaga (delay slot). Mitu korda kiireneb sellise programmi käivitamine, kui kompilaator suudab esimest ajatuspesa täita 81% juhtudest ja teist ajatuspesa täita 20% juhtudest (võrreldes ajatuspesa kasutamata jätmise olukorraga)? V: 1,189
6) Arvutage, kui mitme tsükli võrra pikeneb vajalike andmete vahemälus puudumise tõttu keskmine aeg kahe järjestikuse käsu lõpetamise vahel, kui käskude vahemälust leidmise tõenäosus on 95%,
andmete vahemälust leidmise tõenäosus on 97%,
nende käskude protsent, mis vajavad mälust andmeid on 28%,
käskude vahemälust mitteleidmise hind – miss penalty – tsüklite arv, mis selleks kulub on 25. V: 1,46
7) Arvutage neljaastmelist toru kasutava protsessori käskude läbilaskevõime (ühikutes "miljonit tehet sekundis"), kui protsessori taksagedus on 4GHz ja käskude vahemälust leidmise tõenäosus on 91%,
andmete vahemälust leidmise tõenäosus on 93%,
nende käskude protsent, mis vajavad mälust andmeid on 27%,
käskude vahemälust mitteleidmise hind – miss penalty – tsüklite arv, mis selleks kulub on 23.
Samuti eeldage, et kõik riskid ( hazards ) toru töös on kõrvaldatud. V: 1141MIPS
8) Arvutage, kui mitu korda läheb kiiremaks protsessori töö, kui käskude järjestikulise täitmise asemel kasutatakse neljaastmelist toru. Arvutustes eeldage, et käskude vahemälust leidmise tõenäosus on 95%,
andmete vahemälust leidmise tõenäosus on 94%,
nende käskude protsent, mis vajavad mälust andmeid on 26%,
käskude vahemälust mitteleidmise hind – miss penalty – tsüklite arv, mis selleks kulub on 17.
Samuti eeldage, et kõik riskid (hazards) toru töös on kõrvaldatud. V: 2,4