GR

Izvodjenje instrukcija

  1. Skicirajte osnovne dijelove instrukcijske riječi i opišite ukratko ulogu svakog dijela.
  2. Što se tijekom izvršavanja instrukcije događa za vrijeme faze PRIBAVI?
  3. Što se tijekom izvršavanja instrukcije događa za vrijeme faze IZVRŠI?
  4. Objasnite naredbu LDA A $0222. Kako izgleda zapis te naredbe u memoriji? Koji je operacijski kod te naredbe?
  5. Objasnite naredbu ADD A $EF.  Kako izgleda zapis te naredbe u memoriji? Koji je operacijski kod te naredbe?
  6. Što se na početku izvođenja programa nalazi upisano u registar Programsko brojilo? Na što pokazuje taj sadržaj?
  7. Napišite što se događa tijekom faze PRIBAVI. Sadržaji kojih registara se mijenjaju u toj fazi i kako?
  8. Što se događa u fazi IZVRŠI tijekom izvođenja naredbe LDA A? Koji su sve registri uključeni u taj postupak? Kuda se postavlja sadržaj brojila podataka? Koji je upravljački signal pri tome potreban?
  9.  Navedite stanje SVIH uključenih registara NAKON izvršavanja instrukcije LDA A $0222?
  10. U koji se registar smješta rezultat zbrajanja nakon izvedene instrukcije zbrajanja?
  11. Proučite primjere sa izvršavanje instrukcija (prvih 12 stranica). Opišite riječima detaljno po fazama (prema slikama) izvođenje instrukcije INC $05FF.
  12. Proučite skup instrukcija sa poveznice ili sa poveznice. Odaberite deset različitih instrukcija, napišite ih, navedite njihov operacijski kod i objasnite čemu služe.
  13. *** Proučite sadržaj na poveznica.
  14. *** Proučite sadržaj poveznice.

Stanje na vanjskim sabirnicama (adresnim, podatkovnim)

  1. Kolika je širina adresne sabirnice, a kolika je širina podatkovne sabirnice kod pojednostavljenog modela procesora u ovom primjeru?
  2. Precrtajte (PRECIZNO I PAŽLJIVO!) u svoju bilježnicu stanje na sabirnicima tijekom izvođenja prve instrukcije primjera programa iz prethodne lekcije (slajd 27). Napišite instrukciju te odgovorite:
    a. U koliko se ciklusa izvodi prva instrukcija?
    b. Koliko ciklusa traje faza PRIBAVI?
    c. Koliko ciklusa traje faza IZVRŠI?
    d. Zašto su za pribavljanje adrese operanda potrebna dva ciklusa?
    e. Kako nakon prvog ciklusa procesor “zna” što treba napraviti slijedeće?
  3. Precrtajte (PRECIZNO I PAŽLJIVO!) u svoju bilježnicu stanje na sabirnicima tijekom izvođenja druge instrukcije primjera programa iz prethodne lekcije (slajd 28). Napišite instrukciju te odgovorite: 
    a. U koliko se ciklusa izvodi druga instrukcija? 
    b. Koliko ciklusa traje faza PRIBAVI?
    c. Koliko ciklusa traje faza IZVRŠI?
  4. Proučite stanje na sabirnicima tijekom izvođenja treće instrukcije (slajd 29). Opišite prikazanu situaciju riječima.
  5. Proučite slajd 30. Riječima (DETALJNO!) opišite što se i zašto događa u pojedinoj fazi izvođenja te instrukcije. Koji je operacijski kod instrukcije STA?

Pojednostavljeni model RISC procesora

  1. Objasnite kraticu RISC.
  2. Navedite osnovne karakteristike RISC procesora.
  3. Koji su osnovni registri programskog modela pojednostavljenog, SRISC procesora.
  4. Koja tri osnovna zadatka ima svaki skup instrukcija?
  5. Koje su četiri osnovne vrste upravljanja grananjem?
  6. Koji faktori imaju utjecaj na veličinu instrukcije?
  7. Koliko najviše instrukcija možemo napraviti ako uzmemo pet bitova za operacijski kod?
  8. Navedite dvije najčešće instrukcije za pristup memoriji.
  9. Napišite instrukciju koja bi napravila: R[ra] = – R[rc] / dvojni komplement/.
  10. Napišite instrukciju koja bi napravila: R[ra] = R[rb] + R[rc]. 
  11. Skicirajte format i naznačite polja za instrukciju: sub ra, rb, rc. Obavezno označite bitove instrukcijske riječi.
  12. Koje tri vrijednosti mogu imati uvjeti prilikom uvjetnih grananja u upravljačkim instrukcijama?
  13. Kojem se registru obično mijenja sadržaj kod grananja?
  14. Navedite mnemonike dviju instrukcija iz skupine mješovitih i njihovo značenje.

Zbirni jezik (knjiga)

  1. Što je zbirni jezik? (str. 108)
  2. Što je assembler? (str. 108)
  3. Što su izvršljive instrukcije? Navedite tri primjera instrukcija i njihovo značenje. (str. 109)
  4. Što su pseudoinstrukcije? Navedite tri primjera instrukcija i njihovo značenje. (str. 109)
  5. Što su makroinstrukcije? Kako se definira makroinstrukcija? (str. 112)
  6. Što je referenciranje unaprijed? Što je dvoprolazni asembler? (str. 116, 117)
  7. Što je punilac? Koje osnovne funkcije obavlja? (str. 121)

Upravljačka jedinica i prijenos upravljanja

  1. Koje su osnovne funkcije upravljačke jedinice? (str. 123)
  2. Opišite ukratko prijenos upravljanja unutar istog programa. Na koji se način inicira? (str 125)
  3. Opišite ukratko prijenos upravljanja između različitih programa. Navedite neki primjer kada se događa. (str. 125  i 126)

Rekurzivne programske procedure (stog i izvedba stoga)

  1. Napišite najjednostavniju definiciju rekurzivnog potprograma. (str. 131.)
  2. Navedite neki primjer rekurzivnog postupka (ne mora biti iz knjige).
  3. Što je problem rekurzivnih poziva i kako se može riješiti? (str. 132./133.)
  4. Rješenje problema rekurzivnog pozivanja i uspješnog vraćanja iz rekurzivnih poziva nudi stog (engl. stack). Što je stog? (str. 134.)
  5. Što znači da stog uključuje “vremensku sastavnicu u svoje uređenje podataka”?
  6. Navedite i opišite operacije s kojima se rukuje sa stogom. Na kojem dijelu stoga djeluju te operacije?
  7. Opišite kako se stog dinamički mijenja.
  8. Što je kazalo stoga? Što sadrži kazalo stoga? Opišite njegovu ulogu i kako se mijenja kod operacija sa stogom.
  9. Zašto je važno poznavati djelovanje mehanizma stoga? (str. 136.)
  10. Nabrojite primjere podataka koji se privremeno pohranjuju na stog. (str. 136.)
  11. Na koja se dva načina u računalu može realizirati stog? (str. 142.)
  12. Opišite kako se izvodi programska izvedba stoga. Koje se kazaljke i s kojim ulogama moraju pridružiti takvoj izvedbi?
  13. Kad nastupa preljev stoga i koja kazaljka je uključena? (str. 143.)
  14. Kad se događa i što na računalu označava poruka “System stack overflow“?
  15. Opišite sklopovski realizirani stog. Koje su prednosti i nedostaci takve izvedbe? (str. 144)

Primjer uporabe stoga

  1. Napišite svih šest koraka scenarija koji opisuje  problem prijenosa upravljanja s različitih programa. (str. 147.)
  2. Skicirajte grafički prikaz scenarija. (str. 148.)
  3. Opišite ukratko programski model procesora MC 68000 (registri podataka, adresni registri, kazala stoga, programsko brojilo, statusni registar).
  4. Nabrojite i opišite osnovne načine rada procesora MC 68000. (str. 150 i str. 151)
  5. Skicirajte i opišite značenje zastavica u statusnom registru. (str. 149. i 150.)
  6. Opišite ukratko što se događa kod puštanja u rad procesora, odnosno kod resetiranja.
  7. Ukratko u nekoliko rečenica opišite postupak kod događanja scenarija iz prvog pitanja. (str. 152. dolje i do kraja)

Mikroprogramirana upravljačka jedinica (MikroprogrUprJed)

  1. Nabrojite osnovne zadatke upravljačke jedinice.
  2. Skicirajte organizaciju mikroprogramirane upravljačke jedinice.
  3. Što upravljačka jedinica radi u fazi pribavi, a što u fazi izvrši?
  4. Objasnite pojmove i odnose među pojmovima: mikrooperacija, mikroinstrukcija i mikroprogram.
  5. Objasnite pojmove i odnose među pojmovima: makroprogram, mikroinstrukcija i makroinstrukcija.
  6. Nabrojite najvažnije prednosti mikroprogramirane upravljačke jedinice.
  7. Nabrojite mikrooperacije kod izvođenja makroinstrukcije COM A (komplement sadržaja akumulatora).
  8. Gdje se pohranjuju mikroinstrukcije, a gdje makroinstrukcije?
  9. Navedite i ukratko objasnite dvije osnovne tehnike u izvedbi upravljačke jedinice. (str. 163. i 164.)

Aritmetičko-logička jedinica (binarna aritmetika, prikaz brojeva, paralelno i serijsko zbrajalo) (str. 211. i dalje)

  1. Pomoću skice objasnite prikaz broja s pomičnim zarezom. Kako se u računalu pohranjuje broj s pomičnim zarezom? (str. 215.) 
  2. Što znači da je mantisa broja s pomičnim zarezom normalizirana? (str. 216)
  3. Pomoću primjera 8.4 (str. 216.) ukratko opišite postupak normalizacije mantise. Što se time može postići?
  4. Opišite postupak određivanja zapisa broja iz primjera 8.5. (prvi dio, str. 218.)
  5. Napišite osnovna pravila za zbrajanje dviju binarnih znamenaka. Što je bit prijenosa? (str. 220.)
  6. Opišite i skicirajte sklop za paralelno zbrajalo. (str. 224.)
  7. Opišite i skicirajte izvedbu serijskog zbrajala. (str. 225.)
  8. Napišite osnovna pravila koja vrijede za oduzimanje dviju binarnih znamenaka. Kako se još može izvesti oduzimanje? (str. 228.)
  9. Ukratko opišite postupak množenja nepredznačenih brojeva. Primijenite to na primjeru 8.6. (str. 232. i 233.)
  10. Ukratko opišite postupak dijeljenja dva cjelobrojna broja pomoću primjera 8.10. (str. 240. i 241.)

Oblikovanje jednostavne ALU (knjiga)

  1. Što znači da je ALU višefunkcijski digitalni sklop? (str. 256.)
  2. Opišite u dvije rečenice jednostavnu ALU. (str. 257.)
  3. Skicirajte i-ti stupanj jednostavne ALU.
  4. Skicirajte povezivanje stupnjeva ALU u kaskadu.
  5. Opišite ulaze i izlaze pojedinih stupnjeva u kaskadu ALU. Kako se to povezivanje ostvaruje?
  6. Koja je osnovna građevna sastavnica jednog stupnja ALU? Kako se ostvaruje paralelno zbrajalo? (str. 258.)
  7. Nabrojite četiri moguće operacije (funkcije) aritmetičke sekcije ALU.
  8. Što treba podržavati logička sekcija ALU? (str. 260.)
  9. Nabrojite aritmetičke i logičke operacije koje može izvoditi potpuna višefunkcijska n-bitna ALU. (str. 264.)

Memorijski sustav – memorijska hijerarhija

  1. Analizirajte ulogu i utjecaj memorije u računalnom sustavu. Što se sve u memoriji čuva? Kakav utjecaj na rad sustava ima vrijeme odziva? Zbog čega postoji ograničenje u veličini i brzini memorije? (str. 265.)
  2. Što je latentnost memorije, u čemu se mjeri i koje su tipične vrijednosti?
  3. Kako se riješava problem latentnosti i kapaciteta memorije? Nabrojite četiri glavne hijerarhijske razine memorije. (str. 266.)
  4. Kakva su memorija registri procesora? Komentirajte njihov smještaj, brzinu rada, vrijeme pristupa i kapacitet. Što se smješta u njih?
  5. Koje su karakteristike priručne memorije? Koje razine postoje? Gdje je smještena logički, a gdje fizički? Koliki je tipični kapacitet i kako pridonosi performansama procesora? (str. 266. i 267.)
  6. Što je glavna memorija? Što se u nju pohranjuje? Koje su karakteristike glavne memorije? Zbog čega je sporija od prethodnih memorija u hijerarhiji? (str. 268.)
  7. Koje su značajke sekundarne memorije? Navedite tipične predstavnike.
  8. Koja je osnovna značajka memorije i u čemu se izražava? (str. 269.)
  9. Kojim se parametrima izražavaju performanse memorije?
  10. Kako se definira vrijeme pristupa?
  11. Što je vrijeme memorijske periode ili memorijski ciklus?
  12. Što je brzina prijenosa i u čemu se izražava?

Napomena i preporuka: Pročitajte i proučite podatke o različitim osobinama memorija na stranicama 270. i 271. knjige.

Glavna ili radna memorija

  1. Navedite nekoliko istoznačnica za glavnu memoriju. Što se obično pohranjuje u glavnu ili radnu memoriju? (str. 272.)
  2. Kako se realizira glavna memorija? Kako nazivamo veći dio te memorije? Što se smješta u ROM dio?
  3. U koje dvije glavne grupe dijelimo poluvodičke memorije?
  4. Opišite ukratko značajke statičkg RAM-a.
  5. Opišite ukratko pohranjivanje i značajke dinamičkog RAM-a.
  6. Za što se obično upotrebljava SRAM, a za što DRAM? Zbog čega? (str. 273.)
  7. Kakve čipove, odnosno sklopove trebamo za projektiranje memorijskog modula? Koje ulaze i izlaze obično imaju građevne komponente memorijskih modula? (str. 278.-283.)
  8. Zašto se pojavljuju različite porodice DRAM? Nabrojite ih. (str. 284.)
  9. Objasnite ukratko razliku između DDR, DDR2 i DDR3 SDRAM-a. 

LABORATORIJSKE VJEŽBE 

Vježba 2 LV2

Vježba 3 LV3

Korisne poveznice

EdSim Java JarFix UsersGuide EdSim-Uvod_u_rad[1] PSW asmprogramiranje