Izpitna vprašanja

Question 1

Von Neumannova arhitektura računalnika (sestavni deli, povezljivost, delovanje,
lastnosti)!

Answer 1

• procesor
• pomnilnik
• naprave
• prekinitve, pasti, izjeme

Question 2

Kaj veš o procesorju?

Answer 2

• procesor (jemlje ukaze iz glavnega pomnilnika in jih izvršuje – zelo hitro in brez napak) - sestavljen iz:
• Frekvenca ure (koliko ciklov se izvede) – daje oprijemljiv podatek le z vidika enega proizvajalca in še to iz iste družine (i3, i5, i7)
• Velikost vesla (koliko je naredil v ciklu)

Question 3

Kaj je Cevovod (pipeline) ?

Answer 3

Vsako jedro, ki ga imate, je sestavljeno kot simulacija ukazov po tekočem traku (paralelizem na nivoju izvrševanja zaporedja ukazov) – ukazi so časovno zvezani, izhod enega ukaza je vhod drugega
Vsak ukaz gre samo skozi en cevovod, saj ne morejo skakati informacije iz enega v drugega (v točno določenem časovnem zaporedju)

Question 4

Dve veji procesorjev?

Answer 4

Dve veji možnosti:
CISC (Complex Instruction Set Computer) procesorji (čip procesor z razširjenim naborom ukazov - Intel)
RISC (Reduced Instruction Set Computer) procesorji – se je izkazal za boljšega (uniformirani ukazi – če so enako dolgi/močni, ko prideš do cevovoda jih je enostavno razbit, ker so enako veliki)

Question 5

Kaj veš o pomnilniku?

Answer 5

hrani ukaze in podatke (za dostop do podatka mu moraš podati naslov, pa dobimo podatke ali obratno, lahko zapišeš v točen naslov). Pomnilnik nima lastne volje.

Question 6

Kaj je RAM?

Answer 6

(RAM – random access memory = čas dostopa ni odvisen od lokacije, kakorkoli imaš razpršene stvari po računalniku, ne vpliva na čas dostopa)
RAM je skupina pomnilnikov, ki nima trajne vsebine (pomnilnik se sprazni in gre naprej, določeni (dinamični RAM) potrebuje za delovanje osveževanje)

Question 7

Kaj je ROM?

Answer 7

ROM (read only memory - je del RAM pomnilnika) – (BIOS) – pomnilniki s tovarniško določeno vsebino, obstaja več različnih različic (ROM, pROM (programabilni (enkrat zapisljiv) ROM), epROM (erasable programable ROM . brišejo se z UV svetlobo), eepROM (electrical erasable programable ROM) = razlika je časovno pisanje je veliko daljše, prav tako je omejeno).

Question 8

Kako ločimo naprave?

Answer 8

ločimo krmilnike (npr. USB) in posamezne naprave

Question 9

Kaj delajo prekinitve, pasti in izjeme?

Answer 9

namenjeno reševanju problemov pri delovanju HW in vpletanje v delovanje celotnega sistema, vse te 3 stvari so obvezne za normalno delovanje sistema.

Question 10

Kaj je programsko izpraševanje (polling)?

Answer 10

procesor se vsake toliko ustavi in preveri stanje vseh svojih naprav, uporablja se v povezavi z mikrokrmilniki, ne potrebuješ programske opreme, je cenejše, mikrokrmilnik dela samo eno točno določeno nalogo in je hitreje.
Kompleksnejši sistemi imajo HW sistem - HW sistem omogoča da naprava sporoči, da je z njo nekaj narobe.
Vsaka naprava ima dodeljeno svojo unikatno številko prekinitvenega vektorja.

Question 11

Kaj je specializiran procesor?

Answer 11

poskrbi za težave določenega področja in procesor se ne rabi ukvarjati več s temi stvarmi. (npr. asistent na vajah, da se ne obremenjuje profesorja)

Question 12

Kakšne so prekinitve?

Answer 12

asinhrone (niso usklajene) z delovanjem sistema in se jih ne da vnaprej predvideti.

Question 13

Kaj so pasti? (traps)

Answer 13

dogodek znotraj sistema, ki ga je potrebno obravnavati zaradi delovanja sistema računalnik. Deljenje z 0 – napaka, zato je uveden sistem pasti, ki takoj ustavi program, ki želi deliti z 0 (zaradi zaščite sistema).

Question 14

Kakšne so pasti?

Answer 14

Sinhrone z delovanjem sistema.

Question 15

Kaj so izjeme (exceptions)?

Answer 15

so mehanizmi, ki omogočajo komunikacijo med sistemi (npr. ko greš z miško čez zaslon in podrsaš preko neke ikone pa jo računalnik zazna).

Question 16

Ali nam uporaba dveh procesorjev v sistemu pomeni 2 x hitrejše delovanje sistema?

Answer 16

NE
Večprocesorski (multiprocesor) sistemi temeljijo na uporabi več procesnih enot (CPE), ki so tesno povezane (uporabljajo skupni pomnilnik). Procesne enote so dodeljevane posameznim programom. Hitrost izvajanja programov na takem sistemu je lahko večja, ni pa nujno. Poveča se lahko tudi zanesljivost, saj odpoved enega procesorja zgolj zmanjša zmogljivost. Pri večprocesorskih sistemih ločimo med simetričnimi in asimetričnimi
modeli. V prvem primeru so vsi procesorji enakovredni, pri asimetričnih modelih pa obstaja glavni procesor, ki nadzoruje delo ostalih. Asimetrični modeli so bolj pogosto v zelo velikih sistemih, kjer npr. operacijski sistem uporablja en procesor, uporabniška programska oprema pa druge.

Question 17

Kateri so osnovni sestavni deli CPE?

Answer 17

Kontrolna enota
ALE – aritmetično logična enota
Registri

Question 18

Kakšna je vloga registrov CPE?

Answer 18

V računalniku z besedo register označujemo eno ali več povezanih pomnilniških celic, v katere je mogoče shraniti neko vrednost. Njihov pomen je predvsem shranjevanje operandov CPE. To velja predvsem za programsko nedostopne registre. Imamo pa še programsko dostopne registre, ki so nujno potrebni za realizacijo delovanja centralno procesne enote.

Question 19

Tipični programsko dostopni registri CPE?

Answer 19

Akumulator
Programski števec
Indeksni register
Stack pointer
Status register

Question 20

Kaj je namen akumulatorja?

Answer 20

Vsebuje podatke, ki se trenutno obdelujejo

Question 21

Kaj je namen programskega števca?

Answer 21

Vsebuje naslov naslednjega ukaza, ki bo izvršen (začetna vrednost je vnaprej določena, mora ostati ista lokacija, ko prižgeš računalnik)

Question 22

Kaj je namen Indeksnega registra?

Answer 22

Poda natančne informacije o podatku (operand), ki se nalaga ali shranjuje iz akumulatorja ali pa je odprt na kakšen drug način

Question 23

Kaj je namen stack pointerja?

Answer 23

Kaže na vrh CPU-jevega strojnega sklada

Question 24

Kaj je namen statusnega registra?

Answer 24

Vsebuje informacijo statusa po vsakem izvedenem ukazu in je lahko testiran, za zaznavanje napak.

Question 25

Kateri so osnovni sestavni deli ukaza CPE?

Answer 25

FETCH – jemanje ukaza iz pomnilnika in EXECUTION – izvrševanje ukaza

Question 26

Kaj se zgodi v FETCH delu ukaza CPE?

Answer 26

Jemanje ukaza iz pomnilnika (fetch). Temu pravimo tudi prevzem ukaza. Te ukaze označujemo z izrazom strojni ukaz ali tudi ukazi strojnega jezika, da jih razlikujemo od ostalih vrst ukazov, ki se pojavljajo pri računalniku.
Strojni ukaz se vedno vzame iz tiste lokacije glavnega pomnilnika, na katero kaže vsebina programskega števca PC (angl. program counter). Drugače povedano, PC vsebuje naslov pomnilniške lokacije, iz katere se prebere naslednji ukaz. Zato mu včasih pravimo tudi ukazni števec.

Question 27

Kaj se zgodi v EXECUTION delu ukaza CPE?

Answer 27

Izvrševanje (execution) Sestavni del vsakega ukaza je poleg operacije tudi informacija o tem, kje se nahajajo operandi, nad katerimi se naj izvrši. Po končanem izvrševanju se v PC nahaja naslov naslednjega ukaza. To je običajno naslov naslednje višje pomnilniške lokacije. Izjeme so le skočni ukazi, ki povzročijo, da se v PC lahko vpiše poljuben naslov (npr. ukaz JUMP).

Question 28

V katerem registru se nahaja naslov naslednjega ukaza, ki se bo izvršil?

Answer 28

Programski števec.
Strojni ukaz se vedno vzame iz tiste lokacije glavnega pomnilnika na katero kaže vsebina programskega števca (angl. Program counter, ukazni števec).

Question 29

Nad katerim registrom se tipično izvršujejo aritmetične in logične operacije?

Answer 29

Akumulator je univerzalni register za operande, nad katerimi se izvajajo aritmetične in logične operacije. Nekateri računalniki imajo po več akumulatorjev, ki so lahko enakovredni ali pa ne. V drugem primeru so nekatere operacije dovoljene samo na nekaterih akumulatorjih. Posebna vrsta akumulatorjev so tudi posebni registri za operande v zapisu s plavajočo vejico, ki jih imajo nekateri računalniki.