Tietojenkäsittelytieteen laitos

Tietokoneen rakenne, S2007, LH 1

Käsitellään laskuharjoituksissa viikolla 44 (30.10.-1.11.2007)
HUOM: Nämä harjoitukset ovat siis samalla viikolla kuin luennot alkavat!

1. Laitteiston perusosat
   1. Mitkä ovat tietokonelaitteiston perusosat
   2. Mitä yhteistä/erilaista on kännykällä ja pöytäkoneella?
   3. Mitä yhteistä/erilaista on älykortilla ja pöytäkoneella?
   4. Miten suoritin liitetään muuhun laitteistoon?
   5. Minkälaisia rekistereitä tarvitaan? Miten useita?
      
   
   
2. Ohjelman suoritus
   1. Miten ohjelmaa suoritetaan?
   2. Mitä suoritin tietää suoritettavasta ohjelmasta?
   3. Mitä ohjelma tietää sitä suorittavasta suorittimesta?
   
   
3. I/O.
   1. Mitä tarkoittaa muistiinkuvattu (memory-mapped) I/O?
   2. Mitä muita vaihtoehtoja I/O:n toteutukseen on kuin muistiinkuvattu I/O?
   3. Miksi muistiinkuvattu I/O olisi parempi kuin sen vaihtoehdot?
   4. Miten voidaan toteuttaa systeemi, jossa käyttäjätason prosessit eivät voi sotkea (muistiinkuvatun) I/O:n rakenteita vahingossa tai tahallaan? Anna ainakin kaksi vaihtoehtoa.
      
   
   
4. Käyttäjätila vs. etuoikeutettu suoritustila.
   1. Anna kolme erityyppistä tilannetta, jossa prosessorin suoritustila vaihtuu käyttäjätilasta (user) etuoikeutettuun (kerner, supervisor) tilaan.
   2. Milloin keskeytyskäsittelijästä paluun yhteydessä ei siirrytä käyttäjätilaan?
   3. Mitä hyötyä etuoikeutetusta tilasta on? Mitä haittaa?
   4. Olisiko järkevää tarjota useampitasoisia etuoikeutettuja tiloja? Miksi?
   
   
5. Konekieli
   1. Miten konekieli eroaa symbolisesta konekielestä?
   2. Miten käskyt esitetään konekielellä?
   3. Miten suoritin osaa suorittaa konekielisiä käskyjä?
   4. Miten viitatun muistipaikan osoite saadaan selville?
   5. Mitä tietoja voi/ei voi esittää rekisterissä?
   6. Voiko yhtä ja samaa bittiyhdistelmää tulkita eri tavalla (eri arvoiksi?) laitteistossa? Jos voi, niin miten? Jos ei voi, niin miksi ei?