TDT DESEMBER, 2008, 09:00 13:00

Like dokumenter
TDT4160 DATAMASKINER GRUNNKURS EKSAMEN

TDT4160 AUGUST, 2008, 09:00 13:00

TDT DESEMBER, 2009, 09:00 13:00

TDT AUGUST, 2011, 09:00 13:00

TDT4160 DATAMASKINER GRUNNKURS EKSAMEN

TDT4160 DATAMASKINER GRUNNKURS EKSAMEN

TDT AUGUST, 2009, 09:00 13:00

TDT DESEMBER, 2012, 09:00 13:00. Norwegian University of Science and Technology Engineering The Department of Computer and Information Science

TDT DESEMBER, 2014, 09:00 13:00. Norwegian University of Science and Technology Engineering The Department of Computer and Information Science

TDT4160 OG IT2201 DATAMASKINER GRUNNKURS EKSAMEN

TDT4160 DATAMASKINER GRUNNKURS EKSAMEN

EKSAMEN I TDT4160 DATAMASKINER GRUNNKURS

TDT DESEMBER, 2011, 09:00 13:00

TDT DESEMBER, 2009, 09:00 13:00

TDT DESEMBER, 2013, 09:00 13:00. Norwegian University of Science and Technology Engineering The Department of Computer and Information Science

ANSWER KEY FOR THE EXAM

TDT AUGUST, 2013, 09:00 13:00. Norwegian University of Science and Technology Engineering The Department of Computer and Information Science

ANSWER KEY FOR THE EXAM

TDT DESEMBER, 2014, 09:00 13:00. Norwegian University of Science and Technology Engineering The Department of Computer and Information Science

TDT AUGUST, 2015, 09:00 13:00. Norwegian University of Science and Technology Engineering The Department of Computer and Information Science

EKSAMEN I TDT4160 DATAMASKINER GRUNNKURS

TDT4160 DATAMASKINER GRUNNKURS EKSAMEN

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

AVSLUTTENDE EKSAMEN I. TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs. Torsdag 29. November 2007 Kl

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

AVSLUTTENDE EKSAMEN I. TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Løsningsforslag. Torsdag 29. November 2007 Kl

Kapittel 4: Microarchitecture level

EKSAMENSOPPGAVE I FAG TDT4160 DATAMASKINER GRUNNKURS. D: Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemiddel tillatt. Bestemt, enkel kalkulator tillatt.

EKSAMEN I TDT4160 DATAMASKINER GRUNNKURS

INF2270. Datamaskin Arkitektur

Fortsetelse Microarchitecture level

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR DATATEKNIKK OG INFORMASJONSVITENSKAP

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

INF2270. Datamaskin Arkitektur

Kapittel 3: Digital logic level

Eksamensoppgåve i TDT4160 datamaskiner og digitalteknikk

Forelesning Instruksjonstyper Kap 5.5

Forelesning 5. Diverse komponenter/større system

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

Bussar. Tilgong til buss (Three state buffer) Synkron / Asynkron Serielle bussar Parallelle bussar Arbitrering: Kven kontrollerar bussen

Fortsetelse Microarchitecture level

Fortsetelse Microarchitecture level

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

Digital logic level: Oppsummering

INF1400 Kap4rest Kombinatorisk Logikk

ITPE/DATS 2400: Datamaskinarkitektur og Nettverk

Dagens temaer. Fra kapittel 4 i Computer Organisation and Architecture. Kort om hurtigminne (RAM) Organisering av CPU: von Neuman-modellen

ITPE/DATS 2400: Datamaskinarkitektur og Nettverk

SIE 4005, 9/10 (4. Forelesn.)

Dagens temaer. Architecture INF ! Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and

NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR DATATEKNIKK OG INFORMASJONSVITENSKAP

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

Forelesning 9. Registre, tellere og minne

Hvorfor lære om maskinvare*?

Forelesning Adresseringsmodi Kap 5.4

befinner seg. Deretter leses instruksjonen fra i registerfilen ved ny stigende klokkepuls.

Innhold. 2 Kompilatorer. 3 Datamaskiner og tallsystemer. 4 Oppsummering. 1 Skjerm (monitor) 2 Hovedkort (motherboard) 3 Prosessor (CPU)

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

Maskinvaredelen av INF 103: oversikt og innhold (1)

NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR DATATEKNIKK OG INFORMASJONSVITENSKAP

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

1 TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

Pensumoversikt - kodegenerering. Kap. 8 del 1 kodegenerering INF5110 v2006. Hvordan er instruksjonene i en virkelig CPU? Arne Maus, Ifi UiO

Forelesning Datatyper Kap 5.2 Instruksjonsformat Kap 5.3 Flyttall App B

! Sentrale begreper er adresserbarhet og adresserom. ! Adresserbarhet: Antall bit som prosessoren kan tak samtidig i én operasjon

Internminnet. Håkon Tolsby Håkon Tolsby

SIE 4005, 2/10 (2. Forelesn.)

Løsningsforslag til øving 5 TFE4105 Digitalteknikk og Datamaskiner Høsten 2006

Dagems temaer INF ! Fra kapittel 4 i Computer Organisation and Architecture. ! Kort om hurtigminne (RAM)

hvor mye hurtigminne (RAM) CPU en kan nyttiggjøre seg av. mens bit ene betraktet under ett kalles vanligvis et ord.

Dagems temaer. kapittel 4 i Computer Organisation and Architecture. av CPU: von Neuman-modellen. Transfer Language (RTL) om hurtigminne (RAM)

Øving 1: Busser, adressemodi, multiplekser og styreord

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

IN1020. Datamaskinarkitektur

Datamaskiner og operativsystemer =>Datamaskinorganisering og arkitektur

MAX MIN RESET. 7 Data Inn Data Ut. Load

Dagens temaer. temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation. av sekvensielle kretser. and Architecture. Tilstandsdiagram.

Datamaskinens oppbygning

Forelesning ISA: IJVM Kap 4.2

Oppgave 2 Maskinkode (vekt 12%)

MID-TERM EXAM TDT4258 MICROCONTROLLER SYSTEM DESIGN. Wednesday 3 th Mars Time:

Internminnet. Håkon Tolsby Håkon Tolsby

Kap. 8 del 1 kodegenerering INF5110 Vår2007

Dagens temaer. Sekvensiell logikk: Kretser med minne. D-flipflop: Forbedring av RS-latch

Generell informasjon

En mengde andre typer som DVD, CD, FPGA, Flash, (E)PROM etc. (Kommer. Hukommelse finnes i mange varianter avhengig av hva de skal brukes til:

Dagens temaer. Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and Architecture. Sekvensiell logikk. Flip-flop er

EKSAMEN I FAG TFE4101 KRETS- OG DIGITALTEKNIKK

Innhold. Oppgave 1 Oversettelse (vekt 15%)

EKSAMEN I FAG TFE4101 KRETS- OG DIGITALTEKNIKK, LF DIGITALTEKNIKKDELEN AV EKSAMEN (VERSJON 1)

Løsningsforslag eksamen TDT4160 høsten 2005

Forelesning Mikroprogram for IJVM Kap 4.3

Fakultet for informasjonsteknologi, Oppgave 1 Flervalgsspørsmål ( multiple choice ) 15 %

Dagens temaer. Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i læreboken. Oppbygging av flip-flop er og latcher. Kort om 2-komplements form

Seksjon 1. INF2270-V16 Forside. Eksamen INF2270. Dato 1. juni 2016 Tid Alle trykte og skrevne hjelpemidler, og en kalkulator, er tillatt.

Dagens tema. Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i læreboken. Repetisjon, design av digitale kretser. Kort om 2-komplements form

Dagens tema. Datamaskinenes historie. De første moderne datamaskiner. Løsning. Menneskene har alltid prøvd å lage maskiner for å løse sine problemer.

I dag. Minne typar Minne mot bussar (fysisk grensesnitt generelt) Meir buss

Transkript:

Norwegian University of Science and Technology Faculty of Information Technology, Mathematics and Electrical Engineering The Department of Computer and Information Science TDT4160 DATAMASKINER GRUNNKURS EKSAMEN 10. DESEMBER, 2008, 09:00 13:00 Kontakt under eksamen: Gunnar Tufte 73590356 Tillatne hjelpemidel: D. Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler tillatt. Bestemt, enkel kalkulator tillatt. Målform: Bokmål Page 1 of 14

OPPGAVE 1: DIGITALT LOGISK NIVÅ (20% (10% PÅ A, 5% PÅ B OG C)) a. I Figur 1 er EPROM, RAM og en lysdiode (LED) koblet til en felles buss. Finn adresseområdet for enhetene. EPROM og RAM har aktivt lavt (logisk 0 ) CS-signal (Chip Select). A0 Adressebuss Mikrokontroller A15 CS R/W D[7:0] CS R/W D[7:0] CS R/W D[7:0] R/W Data[7:0] EPROM Databuss RAM 8 RAM D[7:0] LED Figur 1: Adressedekoding. b. Er det mulig å utvide systemet med 16kB (16384 bytes) RAM? Begrunn svaret. c. Når lyser lysdioden (LED)? Page 2 of 14

OPPGAVE 2: MIKROARKITEKTUR OG MIKROINSTRUKSJO- NER (20% (5% PÅ A OG B; 10% PÅ C)) Bruk vedlagte diagram i figur 5, figur 6, figur 7 og figur 8 for IJVM til å løse oppgavene. a. Forklar funksjonen til registeret MPC. b. Lag mikroinstruksjon(er) for følgende IJVM-operasjon: last register OPC med innholdet i register H. Se vekk fra Addr- og J-felta i mikroinstruksjonsformatet. Angi korrekte bit for ALU, C, Mem og B gitt i Figur 6. c. Lag mikroinstruksjon(er) for følgende IJVM-operasjon: TOS = LV + (OPC + 1). Se vekk fra Addr- og J-feltene i mikroinstruksjonsformatet. Angi korrekte bit for ALU, C, Mem og B gitt i Figur 6. Page 3 of 14

OPPGAVE 3: INSTRUKSJONSSETT ARKITEKTUR (ISA)(20%) I en tenkt 16-bit arkitektur har en bare tre typer instruksjoner, last (load), lagre (store) og flytt/alu (Move/ALU). Figur 2 viser de tre instruksjonstypene. Load: opcode Ra Rn DC 15 Store: opcode Ra Rn DC 15 Move/ ALU: opcode Ra Rb Rc 15 4 bit 4 bit 4 bit 4 bit Load: Ra: points to memory location, any user register Rn: data destination register, any user register DC: Don t Care, not in use Store: Ra: points to memory location, any user register Rn: data source register, any user register DC: Don t Care, not in use Move/ ALU:: Ra: destination register, any user register Rb: source register, any user register Rc: source register, any user register 0 0 0 Figur 2: Mulige instruksjonstyper. a. Ut fra tilgjengelig informasjon: i) Hva er det maksimale antall instruksjoner denne maskinen kan ha? Begrunn svaret. ii) Hva er det maksimale antall brukerregistere (user registers) denne maskinen kan ha? Begrunn svaret. b. Hvilken type arkitektur er dette instruksjonsformatet for? c. Hvis man endrer formatet for load/store til å bruke instruksjonsfeltet merket DC til å inneholde en indeks og bruker Ra som baseadresse, har man endret adresseringsmodi. Har dette noen innvirkning på ISA-definisjonen for denne tenkte maskinen? Begrunn svaret. d. Denne maskinen er mest sannsynlig en RISC-maskin. Hvorfor? Page 4 of 14

OPPGAVE 4: DATAMASKINER (20% (8% PÅ A OG C; 4% PÅ B)) a. Figur 9 og figur 10 i vedlegget viser forskjellige versjoner av IJVMmikroarkitekturer. Hvilke grep er gjort og hvordan bidrar de til å øke ytelsen sammenliknet med den opprinnelige mikroarkitekturen i figur 5? b. Hvilken innvirkning har endringene i mikroarkitekturen gitt i spørsmål a på ISA-nivå? c. Bruk figur 5, figur 8 og figur 10: Ca. hvor mye kan klokkeperioden reduseres ved å endre mikroarkitekturen fra figur 5 til figur 10? OPPGAVE 5: DIVERSE (20%) Finn riktig svaralternativ for oppgavene. Korrekte svar gir 4% uttelling, feil svar gir -2% og vet ikke (ikke svar/flere svar) gir ingen utteling. a. Hva ligg i Addr-feltet i MIR? Se figur 5 1) Adressen til neste mikroinstruksjon i control store. 2) Inneholder kun gyldig adresse hvis det skal gjøres et betinget hopp, aktivt J-bit. 3) Til en hver tid en kopi av innholdet i MBR. 4) control store start- og sluttadresse, for aktiv mikroinstruksjon. b. Hvilken påstand er korrekt for en en-brikke mulitiprosessorer (CMP). 1) Er en Array computer. 2) Er type SIMD. 3) Er av type homogen eller heterogen. 4) Er av type MIMD og benytter alltid en crossbar for kommunikasjon mellom prosessorkjernene. Page 5 of 14

c. Hva er skissert i figur 3? Ai Bi Ci-1 Si Ci Figur 3: Mystisk dings. 1) Full-adder. 2) Halv-adder. 3) Statisk RAM-celle. 4) Multiplekser. d. Hvordan er enhetene i figur 4 prioritert? Nivå 1 (level 1) er prioritert over nivå 2 (level 2). Rekkefølgen er gitt fra høyeste til laveste. Arbiter Arbiter Bus Request level 1 Bus Request level 2 GRANT level 2 GRANT level 1 1 2 3 4 1 2 3 4 Figur 4: Sentralisert bussarbitrering. 1) 1, 2, 3, 4 2) 2, 3, 1, 4. 3) 1, 4, 2, 3. 4) 3, 2, 4, 1. Page 6 of 14

e. Under følger en rekke påstander om datamaskinkomponenter. Hvilken påstand er korrekt? 1) Asynkron bussoverføring må bruke en global klokke. 2) En ALU som kan utføre addisjon og invertere kan utføre subtraksjon. 3) EPROM og flash-minne har ekvivalent funksjonalitet. 4) EEPROM og flash-minne har ekvivalent funksjonalitet. Page 7 of 14

IJVM vedlegg Page 8 of 14

Figur 5: Blokkdiagram (IJVM). Page 9 of 14

Figur 6: Mikroinstruksjonsformat (IJVM). Page 10 of 14

SLR1 SLL8 Function 0 0 No shift 0 1 Shift 8 bit left 1 0 Shift 1 bit right Figur 7: Funksjonstabell for ALU (IJVM). Page 11 of 14

Figur 8: Timing-diagram (IJVM). Page 12 of 14

Figur 9: Alternativ mikroarkitektur I. Page 13 of 14

Figur 10: Alternativ mikroarkitektur II. Page 14 of 14