Brainscape's Knowledge GenomeTM

Browse over 1 million classes created by top students, professors, publishers, and experts.


See full index

VUT-FIT-INP-2021/2022 > Semestrálka > Flashcards

Semestrálka Flashcards

1
Q

Jaká je výhoda mikroprogramového řadiče?

A

Namísto řadiče je vytvořen “malý procesor”, který vykonává mikroprogramy. Jeden mikroprogram == jedna instrukce procesoru. Paměť mikroprogramu umožňuje poměrně rychlé a snadné modifikace, opravy a rozšiřování instrukčního souboru.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Jaká je NEvýhoda mikroprogramování?

A

Zásah do programu vyžaduje vysokou kvalifikaci a není to v žádném případě běžně uživatelská záležitost. Mikroprogramy jsou nepřemístitelné a optimalizace mikroprogramů z hlediska činnosti celého systému je náročná a dlouhodobá záležitost.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Nevýhody zásobníkové architektury.

A

Zásobník je úzké místo (lze pracovat pouze s jeho vrcholem, obtížná paralelizace výpočtu). Nízká výkonnost.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Jaká je hlavní výhoda, kterou přináší zavedení řetězeného zpracování instrukcí do procesoru?

A

Dojde ke zrychlení zpracování instrukcí a úspoře plochy na čipu.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Které paměti podporují blokový přenos dat?

A

SRAM: NE
DRAM: ANO, burst režim
DDR2: ANO
SDRAM: ANO

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

4 typy procesorů určit, které využívají zřetězení na výběr ze skalárních, subskalárních, superskalárních a vícejádrových.

A

Subskalární: NE
Skalární: ANO
Superskalární: ANO
Vícejádrové: ANO

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Huffmanův kód je prefixový, co to znamená

A

Prefixový kód je jednoznačne dekódovatelný. Každý prefixový kód můžeme zobrazit pomocí binárního stromu. (Žádné slovo prefixového kódu není předponou jiného kódového slova.)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Která základní aritmetická operace není obvykle realizována v aritmeticky pracujícím kódu zbytkových tříd?

A

Dělení

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Jaká je hodnota CNC (Code to NonCode ratio) u paritního kódu, ztrojeného kódu a Hamminga(7,4)?

A

Paritní kód: 1:1 = 1
Ztrojený kód: 2:6 = 0,33
Hamming(7,4) = 4/

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Počet sčítaček s postupným přenosem pro Wallaceův strom.

A

1

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Význam PC a IR v procesoru.

A

PC (program counter) - určuje adresu, kde se nachází následující instrukce

IR (Instruction Register) - uchovává práve zpracovávanou instrukci

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Které elementární aritmetické operace používá algoritmus Cordic?

A

součty, rozdíly a bitové posuny

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Která goniometrická funkce F(α) je v algoritmu Cordic nahrazena operací posuv o i bitů?

A

tg

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Uveďte tři hlavní skupiny konfliktů, ke kterým může dojít při zřetězeném zpracování instrukcí (uveďte název typu konfliktu a stručné vysvětlení, v čem je problém). Ke každé skupině uveďte alespoň jednu metodu, která se používá pro potlačení, popř. omezení důsledku konfliktu

A
  1. Strukturální: obvodová struktura neumožňuje současné provedení určitých akcí – např. současné čtení dvou hodnot z paměti nebo současné provedení dvou sčítání, pokud má procesor jednu ALU.
    Řešení: rozdělit paměť na paměť instrukcí a paměť dat Obecné řešení: přidání výpočetních jednotek
  2. Datové: když jsou zapotřebí data z předcházející instrukce, která není dokončena.
    Řešení: Forwarding
  3. Řídící: když skoková instrukce mění obsah PC
    Řešení: Zpoždění skoku, BTB(Branch Target Buffer - odhaduje zda skok (ne)provést)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Charakterizujte superskalární procesory dle počtu současně rozpracovávaných a vydávaných instrukcí.

A

Počet vydávaných instrukcí v jednom taktu a současně rozpracovaných instrukcí je > 1.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Jaké jsou typické znaky superskalárního procesoru

A

Vydávají k zpracování více než jednu instrukci v jednom taktu. Implementuje zřetězené zpracování instrukcí.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

V čem se liší superskalární procesor od skalárního procesoru?

A

Vydává k zpracování více než jednu instrukci v jednom taktu.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Proč se nepoužívá jednostupňový obvod CLA ve 32 bitové sčítačce.

A

Složitost (zejména počet vstupů u log. členů) dvoustupňového generátoru přenosu však roste pro rostoucí šířku sčítačky s druhou mocninou šířky.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Co znamená zřetězené zpracování instrukce?

A

Rozdělení zpracování jedné instrukce mezi různé části procesoru a tím i umožnění zpracovávat více instrukcí najednou. Překrýváme cykly F, D a E.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

K čemu jsou instrukce SSE.

A

SSE je instrukční sada typu SIMD (Single Instruction, Multiple Data)

V tomto rozšíření mohou registry o velikosti 128 bitů uchovávat několik čísel FP, na kterých se provádějí paralelní operace FP ve stylu SIMD.

Cenou za toto další rozšíření je navýšení plochy proti Pentiu II o 10%, zvýšení výkonnosti však činí až 62% (3D grafika) nebo 29% (MM)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Jaké instrukce se používají pro zápis a čtení do/z paměti u periferních zařízení, pokud je prostor těchto registrů namapován přímo do paměti procesoru?

A

Operace s PZ se provádí stejně jako operace s pamětí (instrukcemi pro čtení a zápis).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Jaký typ paměti je obvykle použít pro realizaci cache paměti (RVP)?

A

SRAM

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Vysvětlete, při jaké organizaci (uspořádání) RVP (cache) dochází k situaci, kdy musíme řešit problém výběru oběti (bloku).

A

U dvoucestné cache a obecně pro stupeň asociativity > 1 vzniká problém výběru oběti.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Pokud nelze naplánovat plný počet operací do jedné dlouhé instrukce procesoru VLIW kvůli závislosti mezi těmito operacemi, jakou operaci (instrukci) se nahradí konfliktní operace?

A

NOPy

25
Q

Uveďte příklad sériové sběrnice.

A

USB, PCI-Express, …

26
Q

Který z typů paměti Flash se typicky používá pro realizaci SSD.

A

Flash NAND

27
Q

Uveďte matematickou funkci, s jejíž pomocí modelujeme pravděpodobnost bezporuchové činnosti komponenty závislosti na čase za předpokladu, že intenzita poruch (λ) je konstantní.

A

R(t) = e^(-λt)

28
Q

Jak se nazývá mechanismus obsluhy periferních zařízení, který se používá místo přerušení pro kopírování větších objemů dat z disku do paměti? Uveďte zkratku i celý název.

A

DMA (Direct Memory Access)

29
Q

Stručně charakterizujte pojem „paket“ v souvislosti s komunikací na sběrnici USB.

A

Posloupnost bitů určité délky přesně daného formátu, která nese obsah komunikace. (příkazy, data).

30
Q

Uveďte alespoň dva typy paketů, které využívá USB.

A

Token Packet, Data Packet, Handshake/Special Packet

31
Q

Kolik tranzistorů tvoří jednu paměťovou buňku v technologii FLASH MLC.

A

1 (ale dokáže rozeznat více napětí, ne jenom 2)

32
Q

Co označuje tzv. dirty bit, který je uchováván u každého bloku (položky) uloženého v RVP (cache)?

A

Příznak změny

33
Q

Co je valid bit u RVP (cache)?

A

Valid bit označuje validitu dat, které se nachází na daném indexu, nemusí se přemazávat RVP(cache) v případě nevalidity.

34
Q

Jaká je hlavní nevýhoda, pokud je periferní zařízení obsluhováno v cyklu programem (tzv. polling)?

A

Procesor ve smyčce testuje stav všech PZ, což je neefektivní, protože nedělá nic jiného potom.

35
Q

Která komponenta systému třímodulové redundance (TMR) není zabezpečena?

A

Není zabezpečený hlasovací člen.

36
Q

Jaká je hlavní výhoda křížového přepínače?

A

Je možné propojit jeden vstup k více výstupům.

37
Q

Jaká je elementární obvodová komponenta, která je základem pro realizaci obvodu pro posuvy a rotace?

A

Obvod pro posuvy a rotace je válcový posouvač (Barrel Shifter), který se realizuje pomocí multiplexorů.

38
Q

Uveďte všechny relativní číslice, které se mohou objevit v násobiteli při Boothově překódování s radixem 2.

A

-1, 0, 1

39
Q

Kolik operandů má typická aritmetická instrukce zásobníkového počítače?

A

0, předpokládá se že jsou všechny na zásobníku.

40
Q

Jaký typ paměti se obvykle využívá pro realizaci rychlé vyrovnávací paměti v procesorech? Zdůvodněte.

A

SRAM, je velmi rychlá, stav je realizován jako bistabilní klopný obvod pomocí dvojice tranzistorů -> velmi rychlé překlápění mezi logickými hodnotami.

41
Q

Co je to Hammingova vzdálenost?

A

Hammingova vzdálenost je nejmenší počet pozic, na kterých se řetězce stejné délky daného kódu liší.

42
Q

Jaký je vztah pro výpočet hodnoty zabezpečovacího bitu C0 s využitím Hammingova kódu (8,4), informační bity označte I a kontrolní bity C.

A

C0 = C0 xor C1 xor C2xor I3 xor C4 xor I5 xor I6 xor I7
(Hamming (8,4) má 4 kontrolní bity (ty jsou vždy na sudém indexu))

43
Q 
Jakou Hammingovu vzdálenost má:
přímý kod,
lichá parita,
sudá parita,
ztrojení
HK(7,4)
HK(8,4)
A 
přímý kód: 1
lichá parita: 2
sudá parita: 2
ztrojení: 3
HK(7,4): 3
HK(8,4): 4
44
Q

Jakou nejmenší vzdálenost Hammingovu vzdálenost musí mít kód, aby umožňoval DETEKOVAT jednochyby?

A

2

45
Q

Jakou nejmenší vzdálenost Hammingovu vzdálenost musí mít kód, aby umožňoval OPRAVOVAT jednochyby?

A

3

46
Q

Jaké jsou tři hlavní způsoby obsluhy periferií?

A

Programový V/V
- Procesor testuje ve smyčce stav všech PZ (stisknuta klávesa, přišla data ze sítě?), což je neefektivní.

Využití přerušení
- Pokud PZ potřebuje obsluhu vyvolá přerušení a procesor jej obslouží.

Využití obvodů pro řízení blokových přenosů DMA
- Přenos větších objemů dat mezi PZ a pamětí zajistí DMA bez použití procesoru

47
Q

Kdy je vhodné použít mechanizmus „programový I/O“ pro obsluhu periferních zařízení?

A

Když procesor nepotřebuje dělat žádnou jinou akci, a nevadí nám že bude zabíjet svůj čas testováním příznaků periferních zařízení.

48
Q

Kdy je vhodné použít mechanismus „přerušení“ pro obsluhu periferních zařízení?

A

Když chceme aby procesor počítal i jiné akce než jen testování příznaků PZ, ale zároveň je obsloužil kdy je potřeba.

49
Q

Kdy je vhodné použít mechanizmus „DMA“ pro obsluhu periferních zařízení?

A

Když je přenos větších objemů dat mezi periferními zařízeními a pamětí, DMA ho zajistí bez použití procesoru.

50
Q

Jaký je z pohledu časování hlavní rozdíl mezi pamětí typu DRAM a SDRAM?

A

SDRAM je ovládaná příkazy a má operace synchronizovány s externí sběrnicí.

51
Q

Jaká je výhoda blokového DRAM?

A

Přepnutí bloku změnou nejvyšších n bitů adresy beze změny adresy řádku a sloupce proběhne rychleji, než výběr podle nové adresy.

52
Q

Kolik 8mi vstupových MUX je potřeba k realizaci 8b válcového posouvače pro rotaci vpravo?

A

8

53
Q

Kolik dvouvstupových MUX je potřeba k realizaci 8b válcového posouvače pro rotaci vpravo?

A

24

54
Q

V jakém kódu je zakódována mantisa čísla dekódovaného v IEEE 754?

A

Přímý kód se znaménkem

55
Q

Uveďte vztah pro vyjádření výkonnosti skalárního procesoru (v jednotkách MIPS) za použití CPI a pracovní frekvence f.

A

Výkonnost = f / (CPI * 10^6) [MIPS]

56
Q

Program běžel 160ms na procesoru s prům. hodnotou CPI=4, vykonal 200 000 instrukcí. Na jaké frekvenci pracoval?

A

((200000 / 160) * 1000) / 10^6 = f / (4 * 10^6)

f = 5 MHz

57
Q

Mějme procesor, který pracuje na frekvenci 1,5 GHz s napájecím napětím 1,6 V.

a. Uveďte výkonnost v MIPS, pokud je průměrné CPI = 2
b. Jak se změní výkonnost vzhledem k případu (a), pokud se f změní na 2GHz
c. Jak se změní příkon, vzhledem k případu (a), pokud procesor podtaktujeme na

A

a.
PMIPS = (1,5 * 109) / (2 * 106)
PMIPS = 750 MIPS

b.
PMIPS = (2 * 109) / (2 * 106)
PMIPS = 1000 MIPS =» Zvýší se o třetinu.

c.
Příkon se zmenší na 37,5% původního příkonu

58
Q

Mějme jednojádrový procesor na kterém mohou běžet až 4 vlákna. Přístup do paměti vyvolá 100 taktů výpadek. Kolik taktů musí vlákno běžet, aby došlo k bezpečnému překrytu výpadku, pokud víme, že přepnutí kontextu trvá 2 takty.

A

N (počet vláken)…4
R (průměrně běží kolik taktů…? (Chceme zjistit)
S (trvání přepnutí)…2
L (tolerance latence přístupu do paměti)…100

(N - 1) * R + N * S   >= L
(4 - 1) * R + 4 * 2 >=100
R >= (100 - 8) * 3
R >= 92 / 3 
R ≐ 31 (zaokrouhlíme počet taktů nahoru)

VUT-FIT-INP-2021/2022 (1 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2024 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions