SVAR TILL TENTAMEN I DATORSYSTEM, HT2013

Relevanta dokument
Datorsystem. Tentamen

SVAR TILL TENTAMEN I DATORSYSTEM, VT2013

Datorsystem. Tentamen

Datorsystem. Exempeltentamen

Datorsystem. Tentamen

Datorsystem. Tentamen

0.1. INTRODUKTION Instruktionens opcode decodas till en språknivå som är förstålig för ALUn.

Flyttal kan också hantera vanliga tal som både 16- och 32-bitars dataregister hanterar.

Tentamen den 12 januari 2017 Datorarkitektur med operativsystem, EDT621

Grundläggande datavetenskap, 4p

Datorarkitektur I. Tentamen Lördag 10 April Ekonomikum, B:154, klockan 09:00 14:00. Följande gäller: Skrivningstid: Fråga

Svar till tentamen den 16 december 2013 Datorarkitekturer med operativsystem, EDT621, 7,5 poäng

CE_O5. Cacheminne. Hemlaboration 2.

Multi-ported cache En rapport om några lösningar till att få flera minnesaccesser simultant.

Digitalteknik och Datorarkitektur

Övning1 Datorteknik, HH vt12 - Talsystem, logik, minne, instruktioner, assembler

Tentamen den 9 januari 2018 Datorarkitekturer med operativsystem (EITF60)

Datorsystem 2 CPU. Förra gången: Datorns historia Denna gång: Byggstenar i en dators arkitektur. Visning av Akka (för de som är intresserade)

Tentamen den 18 mars svar Datorteknik, EIT070

5 Internet, TCP/IP och Applikationer

Tentamen i Digitala system - EITA15 15hp varav denna tentamen 4,5hp

TENTAMEN. Kurskod/Kurs: 5DV013, Datakommunikation och datornät. Ansvariga lärare: Jerry Eriksson Anders Broberg

Tentamen den 17 mars 2016 Datorteknik, EIT070

5 Internet, TCP/IP och Tillämpningar

Följande signaler har kodats med Manchester. Hur ser bitströmmen ut om den inleds med en 0:a?

Omtentamen i Datakommunikation för E2

Föreläsningsanteckningar 5. Cacheminnen

Datorsystemteknik för E/D

Tentamen i Datorkommunikation den 10 mars 2014

Jämförelse av skrivtekniker till cacheminne

System S. Datorarkitektur - en inledning. Organisation av datorsystem: olika abstraktionsnivåer. den mest abstrakta synen på systemet

Grundläggande nätverksteknik. F2: Kapitel 2 och 3

6. Ge korta beskrivningar av följande begrepp a) texteditor b) kompilator c) länkare d) interpretator e) korskompilator f) formatterare ( pretty-print

Tentamen i Digitala system - EDI610 15hp varav denna tentamen 4,5hp

Uppgift 1: a) u= a c + a bc+ ab d +b cd

Digital- och datorteknik

Karlstads universitet Institutionen för Informationsteknologi Datavetenskap

Övning1 Datorteknik, HH vt12 - Talsystem, logik, minne, instruktioner, assembler

Datorsystemteknik DVGA03 Föreläsning 8

Tentamen den 14 januari 2016 Datorarkitektur med operativsystem, EDT621

Datorsystemteknik DVG A03 Föreläsning 3

Lista på registeruppsättningen i PIC16F877A Datablad TTL-kretsar 74-serien

5. Internet, TCP/IP tillämpningar och säkerhet

Datorsystem. Övningshäfte. Senast uppdaterad: 22 oktober 2012 Version 1.0d

Tentamen i IS1500/IS1200/2G1518 Datorteknik fredagen den 19 augusti 2011 kl

Karlstads universitet Institutionen för Informationsteknologi Datavetenskap

LTH, Institutionen för Elektro- och Informationsteknik (EIT)

OBS!! Detta är DEL 2 av tentan. För att få ut denna måste du ha lämnat in del 1. Om du inte fått ut del 1 bör du meddela skrivningsvakten. OBS!!

Datorteknik. Föreläsning 6. Processorns uppbyggnad, pipelining. Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH. Mål

F2 Datarepresentation talbaser, dataformat och teckenkodning EDAA05 Datorer i system! Roger Henriksson!

En något mer detaljerad bild av en processor. De tre delarna i processorn är: Nere 3ll vänster finns e' antal register som används för a' lagra data.

En något mer detaljerad bild av en processor. De tre delarna i processorn är: Nere 3ll vänster finns e' antal register som används för a' lagra data.

IE1205 Digital Design: F6 : Digital aritmetik 2

Tentamen PC-teknik 5 p

TENTAMEN Datorteknik (DO2005) D1/E1/Mek1/Ö1

Tentaexempel. Maria Kihl

Grundläggande datavetenskap, 4p

Exempeltentamen Datorteknik, EIT070,

ÖH kod. ( en variant av koden används i dag till butikernas streck-kod ) William Sandqvist

Lösningar till tentamen i EIT070 Datorteknik

CE_O8. Cacheminne. Hemlaboration 2.

Föreläsning 8: Aritmetik och stora heltal

MESI i Intel Core 2 Duo

F2 Datarepresentation talbaser, dataformat och teckenkodning

Datorarkitekturer med Operativsystem

Tentamen den 14 januari 2015 Datorarkitekturer med operativsystem, EDT621, 7,5 poäng

Utvecklingen från en 8 bitars till en 16 bitars mikroprocessor

Introduktion till Programutveckling - från Information till Tillämpning (7,5 hp)

Skriftlig tentamen i kursen TDTS04 Datornät och distribuerade system kl. 8 12

Tentamen i Digitala system - EITA15 15hp varav denna tentamen 4,5hp

Tentamen. Datorteknik Y, TSEA28

Högskolan i Halmstad Digital- och Mikrodatorteknik 7.5p. Lista på registeruppsättningen i PIC16F877A Datablad TTL-kretsar 74-serien

2PWHQWDPHQL'DWRUNRPPXQLNDWLRQI U'

Hantering av hazards i pipelines

Struktur: Elektroteknik A. Digitalteknik 3p, vt 01. F1: Introduktion. Motivation och målsättning för kurserna i digital elektronik

TCP/IP och Internetadressering

HF0010. Introduktionskurs i datateknik 1,5 hp

Datorhistorik. Föreläsning 3 Datorns hårdvara EDSAC. Eniac. I think there is a world market for maybe five computers. Thomas Watson, IBM, 1943

Tentamen CDT102 Datakommunikation i nätverk I 7,5hp

Datoraritmetik. Från labben. Från labben. Några exempel

Läs anvisningarna noga, och följ dem!

MESI-Protokollet. Richard Elvhammar. Lund Universitet 4/12-16

Tentamen CDT102 Datakommunikation i nätverk I 7,5hp

Tentamen i Kommunikationssystem och nätverk, ETSF15

Introduktion till programmering SMD180. Föreläsning 2: Variabler, uttryck och satser

Tenta i Digitalteknik

Internetprotokollen. Maria Kihl

Vad är en dator? Introduktion till datorer och nätverk. Pontus Haglund Institutionen för datavetenskap (IDA) 21 augusti 2018

IE1204 Digital Design

MIKRODATORTEKNIK 2012 INNEHÅLLSFÖRTECKNING

Grundläggande nätverksteknik. F7: Rep66on

Instruktioner för Internetanslutning

En processor kan ha en klockfrekvens på flera GHz. Det går alltså a9 exekvera en instruk=on väldigt for, givet a9 instruk=onen finns i processorn.

Datorsystem Laboration 2: Minnesmappade bussar

En Von Neumann-arkitektur ( Von Neumann-principen i föreläsning 1) innebär:

Denna genomgång behandlar följande: IP (v4) Nätmasken ARP Adresstilldelning och DHCP

Datorarkitekturer med operativsystem ERIK LARSSON

Turingmaskinen - en abstrakt datormodell

Föreläsning 5: Stora datanät Från användare till användare ARP

F2: Motorola Arkitektur. Assembler vs. Maskinkod Exekvering av instruktioner i Instruktionsformat MOVE instruktionen

Transkript:

Rahim Rahmani (rahim@dsv.su.se) Division of SAS Department of Computer and Systems Sciences Stockholm University SVAR TILL TENTAMEN I DATORSYSTEM, HT2013 Tentamensdatum: 2013-10-30 Tentamen består av totalt 16 uppgifter. Del A består av 11 uppgifter och Del B av 5 uppgifter. Totalt antal poäng: 30 p Tillåtna hjälpmedel: Inga Skrivhänvisningar: - Skriv läsbart och tydligt för att undvika feltolkningar. - Motivera dina Svar, ev. tabeller och beräkningar som används för att nå svaret ska också finns i lösning. - Ofullständigt motiverade svar kan INTE ge poäng Information om betygsskala kommer att läggas ut på kursenssidan i ileran. LYCKA TILL!

Del A Frågorna 1 till 3 är multiple choice frågor. välj rätt alternativ på multiple choice frågorna. Endast ett alternativ är rätt. Fler angivna svar beaktas inte. 1. Vilken instruktion används för att addera värdet i två register och sedan spara resultatet i ett tredje register?. (1p) a) addi b) add c) addia Svar: alternativ b är rätt 2. Vilken instruktion används för att lägga en minnesadress i ett register? (1p) a) movia b) addi c) movi Svar: alternativ a är rätt. 3. Vilken instruktion används för att skriva ett ord till minnet? (1p) a) stw b) stwio c) ldw Svar: alternativ a är rätt 4. Beräkna paritetsbiten för följande strängar, både med jämn och udda paritet: (2p) Bitsträng Jämna Udda 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 5. Konvertera talet 9.25 till binära talbasen. (1p) Svar: 1001,01 6. Konvertera 128E 16 till decimal talbasen. (1p) Svar: 4750

7. Skriv sanningstabellen för AND, OR och NOT. (1p) X AND Y X Y X.Y 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 X OR Y X Y X+Y 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 NOT E Ē 0 1 1 0 8. Under de senaste åren har processorns prestanda utvecklats exponentiellt. Prestandautvecklingen har både berott på att processortillverkarna har kunnat öka processorns klockpuls men också på grund av innovationer av processorns arkitektur. Ge exempel på två innovationer av processorns arkitektur som har ökat processorns prestanda under senaste åren. (2p) Svar: Två exempel är Pipelines och Cacheminne. Flera exempel finns i kapitel 2 i kursboken. 9. Förklara vilken funktion har en buss i ett datorsystem. (1p) Svar: En buss tillhandahåller kommunikation mellan olika enheter i ett datorsystem genom att varje enhet har tillgång till gemensamma ledningar för data, kontroll och adressering. 10. Förklara: a) vilken funktion har cache minne? (1p) Svar: Cacheminne har sin funktion mellan processorn och primärminnet och det sitter i praktiken alltid inbyggt i processorn. Även det strävar efter att öka processorns presentanda genom att utnyttja minnesreferensernas tidslokalitet, och rumslokalitetet. b) beskriva mappningsfunktionen i Direktmappat cacheminne. (1p) Svar: Se bilderna 10-12 från föreläs.7 (F7) även nedan exempel (Obs, bara exempel är inte fullständigt svar)

11. Förklara skillnaden mellan maskable Interrupt och nonmaskable Interrupt? (1p) Svar: En maskable interrupt kan ignoreras av systemet medan en nonmaskable Interrupt kan inte ignoreras utan måste tas om hand. Även mer om de olika Interrupt kan hittas i kap. 4 och F4 bilder 37-39. Del B 1. Flyttal är ett sätt att representera stora, små och rationella tal. I nedanstående uppgift används standarden IEEE 754 för 16-bitars flyttal. Se bilden nedan om flyttals binärt lagring. Beräkna operation C*D. Svara med ett 16-bitars binär flyttal enligt bilden ovan och IEEE 754. Flyttal C : 0 10100 1001000000 Flyttal D : 0 10110 0101000000 (4p) Formeln för att få ut det decimala värdet v ur ett flyttal: v=(-1) teckenbit x 2 exponent-15 x (1, mantissa) 2 OBS: ofullständigt svar kan INTE ge poäng dvs tabeller och beräkningar som används för att nå svaret ska också finns i lösningen. Svar: Vi använder formeln från uppgiften för att få ut de värden vi behöver. Flyttal C: Teckenbiten är 0, vilket get ett positivt tal. Exponenten är 10100, vilket ger 20. Eftersom formeln ger 20-15 som den faktiska exponenten får vi att exponenten är 5. Enligt formeln har vi också mantissan 1,1001. Flyttal D: Tecken är 0, så att talet är positiv. Exponenten är 10110, vilket ger 22. Ur formeln får vi 22-15=7. Mantissan bli 1,0101 enligt formeln. För att multiplicera de två talen använder vi formeln (2 x x C ) x (2 y x D) = 2 x+y x (C x D). Det ger i vårt fall 2 5+7 x ( 1,1001 x 1,0101). 5+7 =12, och vi har därmed vår nya exponent.

Vi multiplicerar mantissorna från talen C och D och får följande: 1, 1 0 0 1 * 1, 0 1 0 1 ------------------------ 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 + 1 1 0 0 1 ----------------------------------------- 1 0, 0 0 0 0 1 1 0 1 Utifrån den framräknade exponenten och mantissan kan vi konstruera ett nytt flyttal. Eftersom mantissan just nu är 10,0001101 behöver vi skifta talet så att vi instället får 1,000001101. Eftersom vi skiftar ett steg åt höger måste vi öka exponenten med ett och får därmed 13. För att räkna ut de nya exponent bitarna ökar vi 13 med 15 och får 28, 28 10 = 11100 2, vilket ger våra fem bitar för exponenten. Mantissan har redan 1, enligt formeln så i bitarna för mantissan lägger vi in 0000011010. Eftersom talet fortfarande är positiv bli tecken biten 0. Flyttal C * Flyttal D = 0 11100 0000011010 2. Förklara vad som menas med en instruktion pipeline? (1p) Svar: Instruktion pipeling innebär att man gör det möjligt för processorn att utföra flera instruktioner samtidigt genom att köra flera fetch-decode-execute samtidigt. Tex man kan fetcha en instruktion på en pipeline samtidigt som man decodar en annan instruktion på en annan pipeline. 3. Rita av följande tabell, och sätt ett kryss för att markera vilka av funktionerna 1-5 som hanteras av protokoll A-D. Det kan vara inget, ett eller flera kryss i en kolumn, och i en rad. (2p) A: Ethernet B: IP C: UDP D: TCP 1: Felupptäckande kod & Automatisk X omsändning 2: Flödesstyrning X 3: Congestion avoidance X (Trafikstocknings-hantering) 4: Felupptäckande kod och bortkastande av X X X felaktiga packet 5: Kollisionshantering för Länk användning X

4. Beskriv e-postmeddelandets väg från klient via e-postservrar till rätt mottagarklient, och vilka mekanismer som gör att det hittar rätt. Avsändar- och mottagarklienten tillhör inte samma e-postserver. Klienten sitter på samma subnet som sin e-postserver. Epostservrarna tillhör inte samma subnet. Beskrivningen ska mycket kort nämna samtliga TCP/IP-nivåer. Använd begreppen e-postadress, DNS, SMTP, POP3, TCP-segment, portnummer, IPadress, MAC-adress, router och ARP. (4p) Här ska ni besvara frågan utifrån TCP/IP skiktning (Application, Transport, Internet och Physical (network Access)). Det ska DNS-uppslagningen och använding av pop3, SMTP och MAC etc. se F 13. 5. Ett cacheminne har plats för total 512 bytes och varje rad är 16 bytes lång. Minnet är direktmappat och en adress är 32 bitar lång. Förutsatt att cacheminnet är tomt från början, beräkna för varje instruktion nedan om det blir en cacheträff eller en cachemiss. Du kan också anta att instruktionerna sker sekventiellt och att data som läggs till i en uppgift finns kvar till nästa. (5p) 1 movia r8, 0xBEDA12C4 2 ldw r10, 0( r8 ) 3 ldw r11, 16( r8 ) 4. stw r10, 32( r8 ) 5. ldw r10, 48(r8) 6. ldw r10, 64(r8) OBS: ofullständigt svar kan INTE ge poäng dvs tabeller och beräkningar som används för att nå svaret ska också finns i lösningen. Svar: 512 bytes stort och 16 bytes per rad 512/ 16= 32 rader i minnet För att representera 16 bytes (0-15) behövs 4 bitar. För att representera 32 rader (0-31) behövs 5 bitar Hela adressen (32 bitar ) minus 4 minus 5: 32-(4+5)=23 bitar är TAG 1. Cacheminnet är tomt -> cache miss, 0xBEDA12C4 + 0= 2. Från 0xBEDA12C4 C4 16 = 11000100 2 så att 0xBEDA12C0 --- 0xBEDA12CF På rad 11000, tom rad cache miss 3. Från 0xBEDA12D4 D4 16 = 11010100 2 så att 0xBEDA12D0 --- 0xBEDA12DF På rad 11010, tom rad cache miss 4. Från 0xBEDA12E4 E4 16 = 11100100 2 så att 0xBEDA12E0 --- 0xBEDA12EF På rad 11100, tom rad cache miss Sedan du räknar på samma sätt för 5 och 6.