Arvutite eksam (0)

• Kui te leiate vea siis osutage sellele kommentaariga (“Insert” ->”Comment” või märgi osa sellel parem klõps ning “Comment”).
  

• Küsimuste järel on vastamise koht. Vastamisel lisage kindlasti küsimus ja järjekorra number!
  

TUBLID OLETE! :) Kes ütles?  Palume autorit! :-)
Kuidas kasutada Google Doc-si, õppevideo: http://www.youtube.com/watch?v=lMqdex3KDQM
Rene 1-6
1.  Käsu täitmine protsessoris ( käsuloendur , käsuregister, käsu dekooder , operatsioon automaat ja juhtautomaat ).
2.  Arvuti mälu hierarhia .
3.   Analoog info, ADC, DAC  ja helikaart .
4.  Pooljuhtmälud.
5.   Konveier protsessoris ja mälus.
6.  Virtuaal mälu.
TAUSTAVÄRVIGA KÜSIMUSED ON VASTAMATA !!!
PIIA 7-12
8.  Andmevahetus mikroarvutis (erinevad siinid ja nende osa andmevahetuses, AB, DB, CB).
7.  Erinevad siinid ja nende osa andmevahetuses (AB, DB, CB).  
9.  Optilised mäluseadmed.
10.   Vahemälu ( Cache ) organiseerimine ( otsevastavusega , assotsiatiivne , kogum assotsiatiivne).
11.   Enamkasutatavad kombinatsioonskeemid.
12.   Klaviatuur .
SILVER 13-18
13.   Paralleelarvutid ( SISD , SIMD , MIMD , MISD ).
14.   Printerid ja värviline trükk .
15.  Magnetmäluseadmed.
16.  Mikroskeemide valmistamise tehnoloogiad
17.  Erineva pöördumis viisidega mälud : LIFO , FIFO , assotsiatiivmälu ja kahe pordiga mälu.
18.   RISC ja CISC protsessorid , mikroprogramm .
TAUSTAVÄRVIGA KÜSIMUSED ON VASTAMATA!!!
MIHKEL 19-22
19.  Arvutite veakindlus, veakindlad koodid.*
20.  Enamkasutatavad järjestiskeemid.
21.  Suvapöördusmälud. *
22.  LCD, LED, OLED, plasma kuvarid . *
23.  Puutetundlikud ekraanid . *
24.  RAID ja SSD kettad . *
JEVGENI 23-29 - Fancy color
25.   Katkematu pingeallikas (UPS).
26.   Adresseerimise viisid.
27.  Mikroarvuti ja siinid (AB, DB, CB).
28.  Alamprogrammide poole pöördumine ja pinumälu.
29.   Käsuformaadid : 0, 1, 2, 3 ja 1,5 aadressiga arvutid .
30.  Arvuti mälu klassifikatsioon .
Doris - 30-32
31.   Siinide juhtimine - katkestusteta süsteem, katkestustega süsteem ja prioriteedid .
32.  Pinumälu ( Stack )  - realiseerimine ja kasutamine
TAUSTAVÄRVIGA KÜSIMUSED ON VASTAMATA!!!
Hannes 34 - 36
33. Püsimälud : ROM, PROM, EPROM , EEPROM ja Flash .
34. Siirete ennustamine ( Branch prediction ): vajadus, meetodid.
35. Spetsialse riistvara realiseerimine.
VASTUSED
1. Protsessori struktuur : käsuloendur, käsuregister, käsu dekooder, juhtautomaat ja operatsioonautomaat.
Protsessor
·        Protsessori üldstruktuur
Protsessori ja mälu osa andmetöötluses:
Arvutis säilitatakse programme (käskude jada) ja andmeid mälus kahendkujul (0-de ja 1-de jada). Põhiliselt on kasutusel von Neumanni tüüpi arvuti arhitektuur , kus nii käsud kui ka andmed asuvad samas mälus. Eksisteerib ka Harvardi arhitektuur kus on eraldi mälu käskudele ja andmetele. Kogu programmi täitmine eeldab pidevat andmevahetust protsessori ja mälu vahel. Protsessorisse loetakse käske ja andmeid ning mällu kirjutatakse resultaate (andmeid, mitte käske). Sisend ja väljund ei pruugi toimuda üldjuhul läbi protsessori vaid võib olla teostatud ka otse mälu ja sisend -väljund seadmete vahelise andmevahetusena.

Mälust saab lugeda ja sinna kirjutada käske-andmeid sõnade kaupa. Eri protsessoritel on erinev sõna järgulisus. Aadress on kahend kood (number) mis näitab millise sõna poole toimub pöördumine.
Mälus on taoline 0-de ja 1-de jada. Koodi enda järgi ei ole võimalik eristatda kus on andmed ja kus käsud. Protsessorist peab tulema aadress mis näitab millisesõna poole pöördutakse. Lugemise korral peab juba protsessor teadma kas sõna interpreteerida käsuna või andmetena.
Kõrgtaseme keel – assembler – masinkood :
Kõrgtaseme keeles kirjutatud programmi (käskude) jada ei ole arvuti riistvara võimeline täitma. Riistvaras on olemas ainult pingenivoo, mis vastab väärtusele 1 ja teine pingenivoo, mis vastab väärtusele 0. Sellepärast teisendatakse programselt (transleeritakse) kõik programmid lõpuks masinkoodi. Masinkoodis vastab igale käsule oma kahendkood . Millised on transleerimise vahe etapid ja kuidas seda tehakse on tarkvaraprobleem, aga lõpuks peab ta olema masinkoodis, et protsessori riistvara saaks read täita.
Kõrgtaseme keel                                         If n sellisel juhul luuakse iseseisev trükkplaat , mis sobib ainult antud ülesande lahendamiseks.
Ülesande püstitamine --> projekteerimine --> mikroskeemi valmistamine --> Application Specific Integrated Circuit . Kallis, kiire, sobib suurte andmekoguste ning ekstremaalsete rakenduskohtade jaoks.
Programmeeritav loogika :
Tehnoloogiad: SRAM tech – StaticRAM trigerid ühendatakse mux-ga. AntiFuse tech – programmeeritavad maatriksid, milles saab erinevaid programme luua, põletades programmaatoriga maatriksi sõlmedest 'fuse' ühendusi. metall -amorfne_räni-metall ühendused .
EPROM tech – Erasable Programmable Read Only Memory – EPROM transistorid , millel npn-ühenduse paisu ning pooljuhi vahel on veel teine, nn ujuvpais, mis ei lase laengul transistorist hajuda, kuid võimaldab andmeid UV-kiirgusega kustutada .
(näiteks segmentindikaatori juhtimine püsimäluga --> sisenditeks on aadressid 1..2..3 etc)
Programmeritavad maatriksid: PLA – Programmable Logic Array
Enamasti ei lähe vaja mitme muutuja Boole 'i funktsiooni muutujate kõigi kombinatsioonide kasutamist – seega sisaldavad dekoodrid jms elemendid ülearuseid transistoreid. Konjunktsioone realiseeriv maatriks + disjunktsioone realiseeriv maatriks. AND-OR-NOT – f.- nide süsteemi jaoks. PLA põhimõte – tehakse maatriks, mille veergudeks sisendelemendid ja nende inversioonid, ridadeks pingestatud ühendused. Igas sõlmes asub transistor , mille kollektor on trükitud äärmiselt peene juhtmena (põleb läbi pingel +2Vh). Vastava programmaatoriga saab teatud ühenduskohtades connectionid läbi põletada ning panna maatriksi väljundina realiseerima mingi kindla Boole'i funktsiooni DNK-d.
Kasutaja poolt programmeritavad maatriks-struktuurid: FPGA – Field Programmable Gate Array
Maatriks loogikaelementidest (AND, NOT, OR, ..), mille ümber, maatriks välimiste elementidena asuvad sisend-väljundblokid. Luues maskiga? ühendusi maatriksi sees ning paigutades sisendid -väljundid, saab skeemi panna realiseerima mistahes Boole'i f.-ni.
Loogikablokid:
Look -up Table – mingi register , SRAM, ROM, whatever, milles on võimalik säilitada seosed sisendite vahel. Kasutades sisendväärtuste kombinatsiooni aadressina, saab väljundiks vastava seose LUT-st. Mux- realisatsioon – andmesisenditeks loogilised '0' & '1', juhtsisenditeks f.-ni muutujad. Mux-de ühendused loovad vastavad loogilised seosed. I/O-blokid – reguleeritakse mux-de ning eripidi asetsevate dioodidega
FPGA arhitektuurid:
Sümmeetriline – maatriks
Row- based – ridades
Sea of gates – loogikablokid tihedalt üksteise kõrval
Hierarhiline
FPGA-del põhineva riistvara programmeerimine
Riistvara kirjeldus (Boole'i f.-nid) --> Loogiline optimeerimine & minimeerimine --> Ülesande jaotamine (Technology mapping) --> Osaülesannete paigutus --> Trasseerimine --> Programmeerimine-konfigureerimine