Arhitektura racunara - skripta

i I

l l

l_

L I

I I

t_ I

l_ I

Arhitekrura ralunara (pregled principa i evolucije) Skripta 201-1-

I

t_

Skripta je radena na osnovu pitanja sa kraja svake lekcije iz knjige "arhitekrura radunara (pregled principai evolucije) verzija 7 201L'

L I

t_

!

L I

l

t_ : I

\

SkriPtu su Pravili studenti piunja ukoliko niste sigumi provem nekih za Skripta nije namenjena za direkuro ucenje nego samo I

Potrebno je procitati knjigu pre negosto Isenete sa ovom slciptom

i

tRakita Dragan Stupar Goran,Pau5i6 Filip,Danilo Trifunjagif,Atelsandar Beserminji,stefan Pijetlovi6 I

L-

I

L-

1. UVOD ;

I

Vt. st, obuhvata pojam arhiteknrre racunara?

Pojam arhitetmie iocunoro obuhvata arhitekturu naredbi i njenu implementaciju, odnosno organizaciju i izvedbu racurara.

t

{

Z.

tcoii prosti ( osnovni ) tipovi postoje?

Procedumi programski jezici omogucuju opisivanje obrada podataka koji pripadaju celom, realnom, se nazivaju i prosti tipovi. , znakovnom ili logickom skupu. Ovi skupovi \

uI

3. Koli su osnovni elementi procedurnih programskih jezika? Promenjive, vrednosti prostih tipova i operacije ( uUgvlja{\e i one za rukovanje promenjivim wednostima prostih tipova).

i

\

t\ pl,,rl r1f* , Model - --- radunara obuhvata riiemoriju i procesor. ''f u) I 7t>'//tt'A '^ \ i **4turpf 'tttL) >e z^ti't'>tit', uue { 5. Sta karakterise memoriju? lri tJ+. str obuhvata model racuuara?

Memorij

a j e sastavlj ena od

.0t

"tJT€k1.t

nizfl_q[qgij,,.

r*iz. sai karakterise procesor? L{l

it't.{' r':i'''r

Procesor je sastavljeq.gd sklopo-v-a i 5-g5;ga

I

1/4. Xoia adresiranja

postoje?

:

tNltfit:i'7vrJ

'Pbrtoii nepoirdEfrti, direktno,registarsko,posredno i indeksno

',

adresiranje.

.

if sJsa. ulazi u sastav masinske naredbe?

",-(od

\\

narpdbe sa operandima naredbe obrazuju ma5insku naredbu-

clr/. !^paq^ r.

,NfO. Sta ulazi u sastav asemblerske naredbe? oznake ta operaciju Qimbglidka predstava malinske naredbe ( u kojoj se koriste labele, kao i sirnbolidke i operande) se naziva asemblerska naredba.

-t

, \

r.l rr. Kakav zadatak ima asembler? Prevodjenje asemblerskog programa naredbi u masinski program, sastavljen od masinskih naredbi, obavlja poseban programski prevodilac, koji se naziva asembler. i I

\ / 12.Kakav zadatak ima kompajler?

V Zadatak kompajlera je da izvorni kod prevede u asemblerski ( masinski ).

--Jt

td,. Sta omogucuje podudarnost cifara binarnog brojnog sistema i logickih wednosti? '?6dud"most cifarabina:nog brojnog sistema i logickih wednosti omogucuje da se arinneticke operacije za binami brojni sistem opisu logickim funkcijama, ako se binarne cifre interprettaju kao

Iogicke wednosti.

funkcija opisuje zbir dve binarne cifre? \ t'i 14.Koja logicka (and) (exclusive or). Loglcko i /* --- >'

i iskljuEivo ili

_!r.ram-.

---***=-

,

15. Sta odredjuje wednost prekidacke funkcije! \rffrednost prekidacke funkcije odredjuje stanje prekidaca, odnosno nivo signala na upravljackom izvodu tranzistora.

Na sta utice wednost prekidackog argumenta? vrednost prekidackog aigumenta uticu argumenti prekidacke funkcije,pa na taj nacin omogucuju 8 i upravljanje prekidacima. srutr'A I tz.Sta omogucuju sekvencijalna ko!a? Sekvencijalna kola omogucavaju pamcenjelqglqljh wednosti, odnosno binarnih cifara.izlaz sekvencijllnog kola n. r*iri.ri*o od ulazfnego i oa njegovog stanja. Lokacije se prave pomo6u sekvencijalnih kola .,.L6.

VN.

'l

\t "'.,

i

$i. Sta omogucuju kornbinaciona kqla!

prave se pomocu kombinacionih kola koja ostvaruju pojedine logicke funkcije. Izlas"kombinacionih kola zavisi samo od ulaza.

;_mip."qgsslg

i

2. BROJNII SISTENII i PREDST'AVE BROJEVA L. Sta omogucava

komplement predstava oznacenih brojeva?

Komplement predstava oznacenih brojeva nam omogucava da Pg?gT9 da sabiramo brojeve bez ?Eookro tL obraianja paznie na predznak opurrnidr. eos;'ataxrnv$'U't€'

i

2.

Kako komptrement predstava pojednostavljuje procesor?

Komplement predstava pojednostavljuje procesor jer omogucava da se aritmetika oznacenih celih brojeva obavlja kao i aritmetika neoznacenih celih brojeva ( znaci bez posmatranja predznaka brojeva ). 3. Kada se (ne) zanemeruje prenos sa najznacajnije pozicije Prilikom aritnetike s a frrf znadenim broj evima.

prilikom aritrnetike celih brojeva?

4. Sta ukazuje na izlazak van opsega? Kod neoznacenih celih brojeva do izlaska van opsega dolazi nakon prenosa sa najznacajnije poziciie, dok kod oznacenih brojeva dolazi kada na najznacajnijoj poziciji je razlicit broj od onog koji je moguc ( u komplement predstavi l-0 mogu biti samo I i 0 )(Cary i overflow) 5. Koje delove sadrzi masinska norrnalizovana forma? Predznak realnog broja, njegovu frakciju i podeseni eksponent-

6. Zasto je uvedena konstanta podesavanja (kako se ona koristi)? Konstanta podesavanja uvedena je u masinskoj normalizovanoj formi i koristi se da bi se ne bi moralo vorliti r".*" o predznaku eksponenta i da bi olaksalo poredjenje masinskih normalizovanih formi. 7. Kako se obavlja aritrnetika brojeva predstavljenih masirrskom normalizovanom formom? U aritmetici normalizovane forme, predzqak, podeieni eksponenti i frakcije se posmatraju odvojeno. prvo se odredi predznak razultata. Sabiranje i oduzimanje zapodinje izjednadavanjem eksponenata (radi ispravnog potpisivanja frakcije). Uvek se manji eksponent izjednadava sa vedim, uz Pomeranje _ decimalne t"Ek. u nitci;i I, eventualno, odbacivanje prekobrojnih cifara. Zatim sledi sabiranje ili oduzimanje frakcije I, po potrebi, norrnalizacija rezultata-

g. Gde dolazi do izlaska van opsega u aritrnetici masinske normalizovane forme (u eksponentu

frakciji)?

U arimretici normalizovane forme do izlaska van opsega dolazi samo u eksponentu jer cifre frakcije odbacuju.

ili

se prekobrojne

9. Gde se odbacuju prekobrojne cifre u aritmetici masinske normalizovane forme ( u eksponentu

ili frakciji)? U frakciji 10. Kako se obavljaju konverzije o-rojeva iz decimalnog u binarni brojni sistem i obrnuto? Biname cifre levo odzarezarastu kvadriranjem a desno odzarezaopadaju deljenjem sa dva. Tako da ( desno binarni levo decimalni ): 1,.1=> 1.50

ffiS\>1s0.01 !-: 1010.000L tj cifre desno od nule iznose redom 0-50,0.25, 0.125, 0.0625.-. Iz decimalnog u binami deljenjem sa 2 i posmatranjem ostatka. Iz binarnog u decimalni mnozenjem sa 2 odgovarajuceg bita. I-1.

Koji binami broj

se

' !' ":r ii ? :4 :: .J

4:2il

Koji decimalni broj

dobije nakon konverzije decimalnog broja 4.25?

se

dobije nakon konverzije binarnog broja 10q:01? n'lfi Y-!: q!' b'

)

konverzije binarnog broja

13. Koji heksadecimalni 0001 => =>i1 1010 => 10 => A Dobije se 1A

broj

Koji binarni broj 0X1=> 0001

dobije nakon konverzije broia 1A?

L

14.

se

se dobije nakon

I

r,ti:t

\{;ir-l

Dobije se 000{.010

,/,1 ,) 15.

Koji je komplement 2 predstava binarnog broja -100?

-0100 => 1j11 dodamo 1

=rj19o

i'{

-4 4' A:&

:

1

OOf1ffi

,\,o,

OxA => 1010

l.1'}:ttfuo

/t /1v -'i i: $*i ,:lt

Dobiie se.100.01 12.

u

o,{'x,4

= ffi

t

.,€ f rc.O^li se prilikom sabiranja

" (r

binarnih brojeva 01000100 i 01110000 iavtja ulazakvan opsega obe interpretacije ovih brojeva )? Ako se ova dva broja posmatraju kao neoznacene nemamo izlazakvan opsega. Ako se posmaraju kao oznaceni imamo izlazakvan opsega'

17. Na osnovu cega se odredjuje vazenje relacija izmedju (ne)oznacenih brojeva?

Na osnovu odizimanja i gledanja: L.Da li je razlika jednaka nuli ili razlicita od nule Z.Da li je razlika negativna ili pozitivna, 3.Da li se, pri oduzimanju neoinacenih celih brojeva, javlja izlazakvan opsega u obliku prenosa ili ne, odnosno, (4.Da Ii, pri oduzimanju oznacenih celih brojeva, razlika izlazi van opsega ili ne.)

Koja je masinska normalizovana forma MNF8) binarnog broja -100.01 Jlq10000MNF8 18.

Koji binarni broj odgovara masinskoj normalizovanoj forrni -00101 => l-1011- (komplement 2 predstava) -> -5 (decimalno) 1g.

11010010m,F8?

3. ASEMBLERSKO PROGRAMIRANJE Koji programski

jezici niskog i visokog nivoa postoje? jezici se svr5tavaju u grupu programskih jezika visokog nivoa, dok programski Procedumi i asemblerski jezici swStavaju u grupu programskih jezika niskog nivoa. 1.

.

se

maiinski

2. U cemu se razlikuju asemblerski i ma5inski jezici? Asemblersko programiranje se zasniva na kori56enju asemblerskih naredbi, odnosno ono nam uvodi neki nivo apstrakcije koja podrazumeva zanemarivanje malinskog formata naredbi dije je poznavanje neophodno za malinsko programiranje, ali nebitno za asemblersko.

3.Kada je opravdano koriSdenje asemblerskog i maSinskog jezika? MaSinske jezike je opravdano koristiti samo ako ne postoje prevodioci za asemblerske ili proceduralne programske jezike (asembleri i kompajleri), kao i za pravljenje pomenutih prevodioca. Sa druge strane aseblerske jezike je opravdano koristiti, ne samo kada ne postoje prevodioci za proceduralne programske jezike kao i u sluEajevima kada se oni prave, ve6 i u sludajevima koji zahtevaju da se moguinosti raEunara iskoriste do krajnjih granica (za Sta je neophodno vladati arhitektruom naredbi koju sakrivaju programski jezici visokog nivoa). 4. Koliki adresni prostor omogudavaju 2 bita? 2 bita omogufavaju adresni prostor od 4 lokacije, dok n bita omoguiavaju adresni prostor od lokacija.

2o

5.I(oje naredbe omogufuiu aritmetiku u vGestrukoj preciznosti? Naredbe koje omoguduju arituretilm u viSestukoj preciznosti su: Na na5em procesoru koncepti, nijedna. Ukoliko je potebno vriiti aritnetiku u viSestrukoj preciznosti po6ebo je delove operlmada duvati u posebnim lokacijama i obavljati aritmetide operacije celih brojeva poput SABERI i SABER_P za deo po deo ovih wednosti (iduii od manje znaEajnih ka znadajnijim delovima wednosti) 6. Koje naredbe u toku svog izvr5avanja ne menjaju uslovne bite? Naredbe prebacivanja kao i upravljadke naredbe (uslovne i bezuslorme) ne menjaju uslovnje bite, koje inaEe obeleZavamo sa N (nula), M(minus), P(prenos),V (van-opsega)7. Koje aritmetiEke naredbe postoje? Medu ariunetidke naredbe ubrajamo slede6e: SABERI, SABERI-R DODAJ-I, ODUZMI, ODUZMI_P, ODBU_I i UPOREDI. 8. Koje naredbe za rukovanje bitovima postoje? Naredbe za rukovanje bitovima: I, ILI, NE kao i LEVO i DESNO. 9. Koje upravljaike naredbe postoje? Z A-!=, e Upravlj aEke naredbe : SKOC -==, SKOCI-

IJ

S

KOCI-ZA-, sKoeI_zA_)=, SKoeI-zA-+/--