Tietokoneen toiminta, Kesä 2002, LH 6

Tee tehtävät yksi kerrallaan haluamassasi järjestyksessä. Tarvittaessa pyydä apua paikalla olevilta ohjaajilta. Halutessasi voit tehdä tehtäviä pienessä ryhmässä, mutta kaikkien tulee silti kirjoittaa omat vastauksensa ja tehdä omat ohjelmansa omalla koneellaan. Saatuasi valmiiksi jonkun tehtävän (joukon tehtäviä), voit pyytää ohjaajaa tarkistamaan suorituksesi.

Ennen pois lähtöäsi varmista vielä, että ohjaajat ovat kirjanneet kaikki tekemäsi tehtävät. Harjoitustehtäviä voi toki tehdä vielä kotonakin, mutta kurssin läpipääsyyn ja arvosanaan vaikuttavat vain harjoitustilanteessa kirjatut tehtävät. Kurssin suoritus edellyttää aktiivisuutta myös harjoitustehtävien suhteen.

1. Java ohjelmia (tavukoodia) voidaan suorittaa (ainakin) neljällä eri tavalla: tulkitsemalla, tavallisella käännöksellä, Just-In-time -käännöksellä tai suoraan Java-suorittimella.
   1. Anna esimerkkejä tilanteesta, jolloin tulkitseminen olisi parempi kuin muut vaihtoehdot. Perustele, miksi muut tavat olisivat huonompia.
   2. Anna vastaavat esimerkit ja perustelut tilanteista, jolloin muut e.m. vaihtoehdoista olisivat parhaita vaihtoehtoja.
   3. Mikä olisi paras vaihtoehto (Java) ohjelmoinnin harjoitustyön suorittamiseen? Miksi?
   4. Mitä prosesseja järjestelmässä tarvitaan ohjelman suoritushetkellä, jos Java ohjelmaasi MyProg suoritetaan 1) tulkitsemalla, 2) tavallisella käännöksellä, 3) Just-In-Time -käännöksellä tai 4) suoraan Java-suorittimella?

    

2. Java virtuaalikone. Tee seuraavat oletukset. X, Y ja Z ovat paikallisia muuttujia numero 3, 4 ja 5. Tbl osoittaa 20 alkioiseen taulukkoon ja se (Tbl) on talletettu paikalliseen muuttujaan numero 6.
   1. Anna konekäskyt, joilla X:n arvoa kasvatetaan 5:llä.
   2. Anna konekäskyt, joilla X:n arvoksi tulee Y+Z
   3. Anna konekäskyt, joilla Y:n arvoksi tulee Tbl[3]

    

3. Javan suoritus. Missä olosuhteissa Javalla tehdyn ohjelman suoritus olisi nopeampaa/hitaampaa kuin saman ohjelman C:llä tai C++:lla tehty toteutus? Miksi?

    

4. [2 htp] Itseään muuttava koodi. Joissakin suorittimissa, ttk-91 mukaanlukien, voidaan muistipaikan arvoa tulkita sekä koodina että datana. Tämä mahdollistaa itseään muuttavien ohjelmien toteuttamisen. Itseään muuttavassa ohjelmassa muutetaan suoritettavia konekäskyjä ennen niiden suoritusta. Joissakin tapauksissa tämä voi johtaa nopeampaan koodiin kuin tavanomaisemmat ratkaisut. Esimerkiksi, silmukassa jokin aina samalla tavalla suoritettu valinta voidaan jättää kokonaan pois, kun valintakäskyjen ja eri vaihtoehtojen asemesta asemesta koodi onkin jo etukäteen muutettu siten, että siinä on ainoastaan tuo ennalta tunnettu vaihtoehto. Yleisesti ottaen itseään muuttava koodi johtaa aina monimutkaisempiin ohjelmiin, joiden suoritusta on vaikea ymmärtää ja joissa olevien virheiden korjaaminen voi olla erittäin vaikeata. Useat tietokonevirukset toimivat juuri tällä tavoin, muuttaen käyttöjärjestelmän koodia!

   Tee itseään muuttava ttk-91 ohjelma, jossa on käskysarja, joka

   1. ennen muutosta laskisi yhteen muuttujien X ja Y arvon, mutta
   2. muutoksen jälkeen laskeekin muuttujien X ja Y tulon. ADD käsky on siis muutettu MUL käskyksi.

   Muutos voidaan tehdä esimerkiksi vaihtamalla koko käsky tai editoimalla kyseistä käskyä. Kumpaa tapaa käytit? Osaatko tehdä sen sillä toisella tavalla? 
   Vihje: käsky "Osoite     Add  R2, R3" voidaan ladata R1:een tavallisella "Load   R1, Osoite" käskyllä.
   

    

5. [1 htp] Vastaa kurssikyselyyn. Kiinnitä lisähuomiota kohdan 14 vastauksiin. Kysymykset 15, 20 ja 21 ovat epärelevantteja.

   Kohdassa 14 ("Miten kurssia voisi kehittää?") vastaa myös lisäkysymyksiin:  

   1. Montako tuntia olet käyttänyt tähän kurssiin yhteensä tähän asti aikaa?
      Luentojen seuraamiseen? Harjoituksiin? Itseopiskeluun?
   2. Oliko aikataulu nopea/sopiva/hidas?
   3. Kuinka suureen osaan luennoista osallistuit? (100%, 90%, ...)
   4. Kuinka suureen osan harjoituksista teit? (100%, 90%, ...)
   5. Kuinka suureen osan ohjelmointi (Koksi) harjoituksista teit? (100%, 90%, ...)
   6. Piditkö paikalle tehdyistä harjoituksista vai olisitko mielummin osallistunut tavallisiin laskuharjoituksiin, jossa käydään läpi etukäteen kotona tehtyjä kotitehtäviä? Perustelut?
   7. Käytitkö englanninkielisiä oppikirjoja? Kuinka paljon?