THE ONE DECK TO RULE THEM ALL

Question 1

Varför har vi använt nand-grindar för att realisera alla andra grindar?

Answer 1

Om samma insignal läggs på både a och b i nand-grinden fås en notgrind, vilket i sin tur kan användas tillsammans med en nand för att realisera en and-grind, med vilka vi sedan kan realisera samtliga booleska funktioner.

Question 2

Vilken annan grind än nand skulle vi kunna använda som grund?

Answer 2

Nor

Question 3

Hur skiljer sig sekventiella kretsar från kombinatoriska?

Answer 3

Sekventiella har en tidsdimention, vilket innebär att den kan använda resultaten från tidigare körningar i nya körningar, dvs den kan minnas.

Question 4

Vad är skillnaden på RAM och ROM?

Answer 4

RAM (Random Access Memory) är minnen som kan både läsas och skrivas men inte är stabila när strömmen till minneskretsen försvinner.
ROM (Read-Only Memory) är stabila minnen som kan läsas, men inte skrivas.

Question 5

Vilka uppgifter utför en ALU?

Answer 5

Utföra enkla beräkningar och avgöra logiska utsagor i CPUn.

Question 6

Vilka uppgifter utför registerna?

Answer 6

CPU:ns register fungerar som små men väldigt snabba minnesplatser där processorn kan spara värden som ALU och programräknaren enkelt kan komma åt.

Question 7

Vad gör programräknaren?

Answer 7

Den håller koll på vilken instruktion som ska köras i nästa klockcykel. I normalfallet iinkrementeras räknaren efter varje klockcykel, men kan även ges en specifik adress för att hantera hopp i programmet.

Question 8

Varför går maskinkod som körs på moderna datorer inte att göra på en gammal Commodore 64?

Answer 8

1. De två datortyperna har olika långa ord.
2. De två datortypernas minnesmodeller är olika.
3. De två datortyperna har olika instruktionsset.
4. De två datortyperna har olika många register.

Question 9

Vad kallas den typ av kod som Java kompileras till?

Answer 9

Bytekod

Question 10

(Java) Vad händer med bytekoden när den körs i JVM:en?

Answer 10

JVM:en komplierar ner bytekoden till maskinkod som kan köras på den aktuella maskinen. Därför måste JVM ha en backend för varje operativsystem och datortyp som den ska stödja.

Question 11

Varför vill vi som regel inte kompilera direkt från källkod till maskinkod?

Answer 11

För att en direktkompilator för ett språk måste då skrivas för varje enskild datorarkitektur och operativsystem som vi vill stödja med vårt språk. Om vi istället kompilerar ner till ett mellannivåspråk kan flera programmeringsspråk dela på en assembler.

Question 12

Vad är en d-vippa och vad används den till?

Answer 12

En d-vippa är en digital krets som kan spara en bit. Den används som grundsten i mer avancerade minneskretsar, exempelvis i enkla register.

Question 13

Hur kan en ALU utföra parallella beräkningar?

Answer 13

Den byggs upp av flera delkretsar som var för sig utför en specifik operation. De matas alla med samma indata och utför därefter sina operationer/beräkningar oberoende av varandra.

Question 14

Vilken typ av logisk grind används för att välja ut rätt värde av de parallella beräkningarna i en ALU?

Answer 14

En flerbitars-multiplexor.

Question 15

En dator som exempelvis Commodore 64 har en databussbredd på 8 bitar och en adressbussbredd på 16 bitar. Vad betyder detta?

Answer 15

Det betyder att Commodore 64 hanterar tal som är 8 bitar stora och att den kan hantera en adressrymd på 2^16 (65536) minnesplatser. Detta ger att datorn klarar av att hantera 64kb minne.

Question 16

Vad är den stora skillnaden mellan en krets och en dator?

Answer 16

En dator är programmerbar, medan en krets bara kan utföra den uppgift den blivit konstruerad för att lösa.

Question 17

Vad används källkod för?

Answer 17

Den används för att uttrycka det arbete som datorn förväntas göra, görs vanligtvis m.h.a. ett högnivåspråk

Question 18

Vad gör kompilatorn?

Answer 18

Den analyserar källkoden och genererar ett program i assemblykod.

Question 19

Vad är assemblikod?

Answer 19

En läsbar representation av maskinkoden.

Question 20

Vad gör assemblern?

Answer 20

Den översätter assemblykod till maskinkod.

Question 21

Vad är maskinkod?

Answer 21

Det format som det färdiga programmet sparas. Är helt binärt och består av en serie instruktioner.

Question 22

Vad är fyra fördelar med operativsystem och vad tillför de?

Answer 22

1. Det kan låta flera program köra samtidigt och dela på datorns resurser.
2. Ett operativsystem abstraherar bort hårdvaran så att en applikationsutvecklare kan fokusera på att lösa problem snarare än att hantera hårdvaran.
3. Ett operativsystem erbjuder framtidssäkring, då ev. fel kan hanteras på OS-nivå
4. Ett operativsystem kan erbjuda ett gränssitt mot användaren.

Question 23

Vilken roll har schemaläggaren i ett operativsystems kärna?

Answer 23

Den fördelar processortid mellan de olika processer och trådar som körs på datorn.

Question 24

Vad har drivrutiner för roll i ett operativsystem?

Answer 24

Drivrutiner fungerar som ett gränssnitt eller abstraktionslagret mellan operativsystemet och hårdvaran.

Question 25

Ett RAM-minne har 15-bitars adressrymd. Hur många bytes kan lagras i det och adresseras? (Utgå ifrån att varje minnescell är en byte stor)

Answer 25

2^15 = 32 728 bytes ~32 bytes

Question 26

Vad är skillnaden på en tråd och en process?

Answer 26

En tråd är en exekvering som körs på en processor. Den har inget eller väldigt lite eget minne.
En process är en isolerad programkörning som tilldelas minnesresurser. Exekveringen av koden som tillhör processen sköts av en eller flera trådar.

Question 27

Hur hanteras oanvänt minne i en programmeringsmiljö som saknar skräpinsamling?

Answer 27

Utvecklare anger i programkoden när minne ska återlämnas.

Question 28

Vilka fördelar finns det med skräpsamling i förhållande till alternativet?

Answer 28

Enklare kod. Ingen (nästan) risk för kvarglömt minne (“minnes-läckor”), ingen risk för dubbelanvändning.

Question 29

Vilka nackdelar finns det med skräpsamling?

Answer 29

Något mer minne per objekt. Potentiellt sämre prestanda. Oförutsägbart när garbage collector kommer in och tar tid.

Question 30

Vad är anledningen för en skräpsamlare att använda generationer?

Answer 30

Det mesta minnet används antingen mycket kort tid eller mycket länge. Generationer underlättar att man återlämnar det som hålls kort tid, utan att fullständig GC behöver göras.

Question 31

Vad har DMA (direct memory access) för funktion i samband med kommunikation med I/O-enheter, och hur kan det bidra till högre prestanda?

Answer 31

DMA innebär att en extern enhet tillåts lägga beslag på adress- och databuss för att läsa/skriva direkt i minnet. Prestanda kan höjas genom att CPU:n inte behöver flytta data till/från specielle adresser eller in/utgångar för enheten, utan den externa enheten kan komma åt data direkt där programmet som utnyttjar enheten kan hitta/placera dem.