581305-6 Tietokoneen toiminta, 4 op, koe 2.5.2013   

Kirjoita jokaiseen vastauspaperiisi seuraavat tiedot: nimi ja nimikirjoitus, opiskelijanumero ja kurssin nimi. Kuhunkin tehtävään riittää 1-2 sivun vastaus.

1. [12 p] IEEE standardin mukaiset 32 bitin liukuluvut.
   1. [3 p] Mikä on liukuluku? Miten liukuluvut eroavat reaaliluvuista?
   2. [3 p] Mikä on IEEE standardin mukainen liukulukujen esitystapa?
      Mitä tarkoittaa esitysmuodon normalisointi? Mitä hyötyä siitä on ja milloin sitä käytetään?
   3. [3 p] Mitkä ovat lukujen 1.0, -0.25 ja 16.0 IEEE standardin mukaiset 32-bittiset esitysmuodot?
   4. [3 p] Liukuluku voidaan tallettaa Little-Endian tai Big-Endian talletusmuodossa. Selitä, miten nämä eroavat toisistaan. Anna konkreettinen esimerkki (esimerkiksi luvulla 1.0).
   
    
   
   
2. [12 p] Keskeytykset
   1. [3 p] Määrittele käsite "keskeytys". Mitä yllättävää keskeytyksissä voi olla?
   2. [3 p] Anna ainakin kolme olennaisesti erilaista keskeytystyyppiä. Selitä, mikä niissä on olennainen piirre verrattuna muihin keskeytystyyppeihin.
   3. [3 p] Anna ainakin 5 erilaista keskeytystä ja kerro mihin keskeytystyyppiluokkaan ne kuuluvat. Anna kuhunkin keskeytystyyppiluokkaan ainakin yksi esimerkki.
   4. [3 p] Miten laitteisto ja käyttöjärjestelmä käsittelevät keskeytykset? Anna täsmällinen esimerkki.
   
   
    
3. [13 p] Ohjelma ja sen suoritus.
   1. [5 p] Miten tekstimuotoisesta korkean tason ohjelmointikielellä (esim. Java, C tai Fortran) kirjoitetusta ohjelmasta saadaan järjestelmässä suoritettava prosessi?
   2. [4 p] Mikä on prosessin esitysmuoto järjestelmässä? Tarkenna.
   3. [4 p] Mikä ovat etuoikeutettu (privileged) prosessin suoritustila? Miksi sitä tarvitaan?
      Miten se eroaa tavallisesta (user) suoritustilasta?
      Miten etuoikeutettuun suoritustilaan päästään ja miten sieltä palataan tavalliseen suoritustilaan?
      
   
   
    
4. [13 p] Titokone, TitoTrainer ja ttk-91. Oletetaan, että 2-ulotteinen 60-alkioinen taulukko T[6,10] on valmiiksi määriteltynä globaalina tietorakenteena. Taulukossa T siis 6 riviä (rivit 0-5) ja 10 saraketta (sarakkeet 0-9). Taulukko T on talletettu riveittäin. Muuttujat i, j, x ja pT on määritelty pääohjelmatasolla. Voit olettaa, että 0 ≤ i < 6 ja 0 ≤ j < 10.
   1. [5 p] Toteuta ttk-91 symbolisella konekielellä lauseke x =T[i, j].
   2. [4 p] Oletetaan nyt, että taulukon T tarkka sijainti muistissa on tuntematon, mutta osoitinmuuttujan pT arvona on T:n osoite. Toteuta ttk-91 symbolisella konekielellä lauseke x = T[i, j].
   3. [4 p] Oletetaan nyt, että T on valmiiksi määritelty globaali tietorakenne, mutta se onkin talletettu sarakkeittain. Toteuta ttk-91 symbolisella konekielellä lauseke x = T[i, j].
   
     Noudata suositusten mukaista aliohjelmien (funktioiden) kutsumekanismia.