581305-6 Tietokoneen toiminta, 5 op, koe 8.9.2015  

1. [9 p] IEEE standardin mukaiset 32 bitin liukuluvut.
   1. [2 p] Miten liukuluvut eroavat reaaliluvuista? Anna konkreettinen esimerkki.
   2. [3 p] Mikä on IEEE standardin mukainen 32-bittinen liukulukujen esitystapa?
      Mitä tarkoittaa esitysmuodon normalisointi? Mitä hyötyä siitä on ja milloin sitä käytetään?
   3. [2 p] Mitkä ovat lukujen +8.0 ja -0.25 IEEE standardin (32 bittiä) mukaiset esitysmuodot?
   4. [2 p] 32-bittinen liukuluku voidaan tallettaa Little-Endian tai Big-Endian talletusmuodossa. Selitä, miten nämä eroavat toisistaan. Anna joku konkreettinen esimerkki (esimerkiksi luvulla +8.0).
    
2. [9 p] Konekäskyjen suoritus. Ajatellaan tilannetta, jossa suorituksessa oleva prosessi P suorittaa konekäskyä "load r1, tbl(r2)". Ohjelmointivirheen vuoksi r2:n arvo onkin nyt hyvin suuri (6543210) ja viittaus kohdistuu P:n muistialueen ulkopuolelle.
1. [1 p] Missä kohtaa käskyjen nouto- ja suoritussykliä suorittava laitteisto havaitsee tämän virheen?
2. [2 p] Kuinka virheeseen reagoidaan käskyjen nouto- ja suoritussyklin tasolla?
3. [2 p] Kuinka virheen käsittely on toteutettu käyttöjärjestelmätasolla ja kuinka käyttöjärjestelmä reagoi virheeseen?
4. [2 p] Kuinka kohtien (a-c) vastauksesi muuttuisi, jos kyseistä konekäskyä suoritettaessa r2:n arvo olisi sallituissa rajoissa, mutta käskyn suorituksen aikana tapahtuisi laitekeskeytys?
5. [2 p] Mikä on etuoikeutettu käskyjen suoritustila, kuinka se liittyy tähän asiaan ja kuinka se on käytännössä toteutettu käskyjen suoritussyklissä?
   
   
3. [9 p] Ohjelma ja sen suoritus järjestelmässä. Tarkastellaan prosessia P.
   1. [2 p] P on esitetty järjestelmässä sen kuvaajan (PCP, Process Control Block) avulla.
      Mitä tietoja P:n PCB:ssä on?
   2. [2 p] Milloin P on tilassa valmis suoritukseen (Ready, Ready-to-Run)?
      Ovatko P:n tiedot tällöin suorittimella (CPU), muistissa vai levyllä?
   3. [3 p] Milloin P on tilassa suorituksessa (Running)?
      Ovatko P:n tiedot tällöin suorittimella (CPU), muistissa vai levyllä?
   4. [2 p] Milloin P on tilassa odottaa (waiting, suspended)?
      Ovatko P:n tiedot tällöin suorittimella (CPU), muistissa vai levyllä?
      
4. [9 p] Titokone, TitoTrainer ja ttk-91. Taulukko Table on 2-ulotteinen ja se on talletettu riveittäin. Siinä on 5 riviä ja 3 saraketta. Muuttujat i, j ja x on määritelty pääohjelmatasolla.
1. [3 p] Toteuta ttk-91 symbolisella konekielellä lause
           Table [3, 2] = 111
   
   
2. [3 p] Voit olettaa, että indeksien i ja j arvot ovat sallituissa puitteissa. Toteuta ttk-91 symbolisella konekielellä lause
           x = Table [i, j]
    
3. [3 p] Funktio Get(A, Rows, Cols, r, c) palauttaa 2-ulotteisen taulukon A sen alkion A[r,c] arvon. A on talletettu riveittäin, siinä on Rows riviä ja Cols saraketta. Funktio Get myös tarkistaa, että r ja c ovat sallituissa rajoissa, ja käsittelee mahdolliset virhetilanteet. Parametri A on viiteparametri ja muut ovat arvoparametreja. Toteuta ttk-91 symbolisella konekielellä funktiota Get() kutsumalla lause
           x = Table [i, j]