Varianty zkouškových testů

Transkript

1 Varianty zkouškových testů 2001/2002 Varianta A 1. Převeďte dekadické číslo 176 do a) dvojkové soustavy b) osmičkové soustavy c) šestnáctkové soustavy 2. Napište v pevné řádové čárce, v doplňkovém dvoubytovém kódu dekadické číslo Chcete kódovat 4 možné rodinné stavy občana: svobodný, ženatý/vdaná, vdovec/vdova, rozvedený/á. Navrhněte co nejúspornější (na počet bitů) a) zabezpečující kód b) samoopravný kód 4. Přes rozhraní videoadaptéru je přenášen rychlostí 9600 b/s barevný obraz, složený z 1024 * 1024 pixelů, z nichž každý je charakterizován jedním bytem, který je přenášen zajištěný paritou a stopbitem. Jak dlouho bude trvat přenos jednoho obrazu? 5. Napište, co je to paměť typu zásobník a k čemu může sloužit. 6. Slovo počítače má 2 byty. Na adresách 100 až 299 je jedno pole 200 čísel, uložených v pevné desetinné čárce, na adresách 300 až 499 druhé pole. Zjistěte v kolika položkách se obě pole navzájem liší (Tento údaj zapište na adresu 600.) a jaký je součet absolutních hodnot všech rozdílů (Tento údaj zapište na adresu 601.). Program pište od adresy 500. (Porovnávejte vždy obsahy adres 100 a 300, 101 a 301, až 299 a 499.) Varianta B 1. Převeďte číslo z dvojkové soustavy do a) šestnáctkové b) osmičkové c) desítkové 2. Jaké dekadické číslo má v doplňkovém dvoubytovém kódu pevné řadové čárky zápis FFE3? 3. Kolik kódových objektů lze zakódovat v jednom půlbyte a) maximálně, bez jakýchkoliv požadavků na kód? b) tak, aby kód byl zabezpečující (proti jedné chybě)? c) tak, aby kód byl samoopravný? d) tak, aby kód opravoval jednu chybu a detekoval dvě? 4. Průměrná doba vystavení hlav pevného disku je 20 ms, disk se otáčí rychlostí 3600 otáček za minutu a na jeho stopě je vždy 10 sektorů po 512 bytech. Jaká je průměrná vybavovací doba informací z disku při přímém přístupu? 5. Napište, co je stavové slovo procesoru, jaké informace obsahuje a k čemu slouží. 6. Slovo počítače má 2 byty. Počínaje adresou 100 je uloženo 200 čísel v pevné řádové čárce. Zjistěte, jak dlouhý je nejdelší úsek čísel mezi adresami 100 a 299, ve kterém čísla stále rostou, to je ve kterém je každé následující větší než číslo bezprostředně předchozí. Program pište od adresy 500. Výsledek uložte na adresu 400. Varianta C 1. Převeďte šestnáctkové číslo 2AF do číselné soustavy a) dvojkové b) osmičkové c) desítkové

2 2. Zapište binární exponent dekadického čísla 0,01 pro vyjádření v pohyblivé řádové čárce v jednom byte s posunutou nulou. 3. Kolik kódových objektů lze zakódovat v jednom byte a) maximálně, bez jakýchkoliv požadavků na kód? b) tak, aby kód byl zabezpečující? c) tak, aby kód byl samoopravný? d) tak, aby kód opravoval jednu chybu a detekoval dvě? 4. Porovnejte následující typy tiskáren připojovaných k osobním počítačům jehličková, trysková, termografická, elektrografická (laserová) a) podle pořizovací ceny (při srovnatelném výkonu) od nejlevnější k nejdražší b) podle nákladů na provoz (při srovnatelném výkonu) od nejlevnějšího k nejdražšímu c) podle jakosti (kvality) tisku, které je možné dosáhnout, od nejvyšší k nejnižší kvalitě 5. Napište, co je přerušení, kdy nastává a k čemu slouží. 6. Slovo počítače má 2 byty. Počínaje adresou 100 je uloženo 200 čísel v pevné řádové čárce. Zjistěte, kolikrát mezi těmito čísly následuje větší číslo za menším. Program pište od adresy 500. Výsledek uložte na adresu 400. Varianta D 1. Převeďte oktalové číslo 1067 z osmičkové soustavy do soustavy a) dvojkové b) šestnáctkové c) desítkové 2. Zapište binární exponent dekadického čísla 130 pro vyjádření v pohyblivé řádové čárce s exponentem v jednom byte, vyjádřeným s posunutou nulou. 3. a) Jaká je Hammingova vzdálenost kódů pro písmena S ( ) a O (- - -) v Morseově abecedě se dvěma základními symboly (tečka) a -" (čárka)? b) Je tento kód pouze pro tyto dvě písmena samoopravný? c) Lze do kódu přidat ještě další písmeno, aby zůstal samoopravný? d) Lze do něj přidat ještě další písmeno, aby zůstal aspoň zabezpečující? 4. Videoadaptér pracuje s rozlišením 640 * 480 pixelů. Obnovovací frekvence je 70 Hz. a) S jakou řádkovou frekvencí musí pracovat monitor? b) Kolik bitů za sekundu je nutné přenášet na rozhraní, je-li intenzita každé ze tří základních barev popsána jedním půlbytem a 4 další bity jsou pro každý pixel rezervovány jako další atributy? 5. Popište jednotlivé fáze provádění instrukce počítačem von Neumannova typu. K jakým přenosům informací při těchto fázích dochází? 6. Slovo počítače má 2 byty. Počínaje adresou 100 je uloženo 900 čísel v pevné řádové čárce. Poslední z nich je tedy na adrese 999. Počínaje adresou 1000 napište program, který zamění pořadí těchto čísel tak, že po jeho provedení bude: na adrese 100 číslo, které bylo původně na adrese 999 na adrese 101 číslo, které bylo původně na adrese 998 na adrese 102 číslo, které bylo původně na adrese 997. na adrese 998 číslo, které bylo původně na adrese 101 na adrese 999 číslo, které bylo původně na adrese 100 Varianta E 1. Vyjádřete dekadickým číslem, kolik je celých šestnáctkových čísel mezi čísly FA1 a 1AF. To znamená, kolik je čísel menších než FA1, ale současně větších než 1AF. 2. Zapište v kódu IEEE (V tomto kódu nejvyšší bit představuje znaménko, dalších 8 bitů dvojkový exponent, vyjádřený s posunutou nulou a následujících 23 bitů 24 bitů dvojkové normalizované mantisy, u které se vynechává vedoucí bit rovný vždy 1.) dekadické číslo 10. Postačí napsat prvé dva byty.

3 3. Generátor parity počítá ze sedmi bitů osmý bit podle vzorce x8 = x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7, kde označuje logickou funkci XOR ( vylučující nebo ). a) Generuje tato operace paritu byte? Jakou? b) Bude generována parita i nahradíme-li funkci = XOR obyčejným nebo, to je funkcí = OR? Jaká bude tato parita? 4. Svazek disků má 800 cylindrů, každý cylindr má 10 stop. Na každé stopě je 32 sektorů, každý s kapacitou 512 bytů dat. Disk rotuje rychlostí 3600 otáček za minutu. Doba na přesun hlaviček mezi sousedními stopami je 2 ms. Průměrná vystavovací doba hlaviček je 10 ms. Určete: a) úhrnnou kapacitu disku b) dobu, za kterou lze celý disk prohlédnout. 5. Jaké informace obsahuje instrukce počítače? Co to je registr instrukcí a co čítač instrukcí? 6. Slovo počítače má 2 byty. Počínaje adresou 100 je uloženo 900 čísel v pevné řádové čárce. Určete nejmenší a druhé nejmenší kladné číslo, z těchto čísel (To znamená, berte v úvahu pouze kladná čísla. Záporná a nulu vynechávejte.) Nejmenší kladné číslo uložte na adresu 1000, druhé nejmenší na adresu 1001, program pište od adresy Varianta F 1. Vyjádřete v dekadické soustavě počet celých čísel, která leží mezi osmičkovými čísly 100 a 350, to znamená počet čísel, která jsou větší než 100 oktalově a současně menší než 350 oktalově. 2. Zapište v kódu IEEE (V tomto kódu nejvyšší bit představuje znaménko, dalších 8 bitů dvojkový exponent vyjádřený s posunutou nulou a následujících 23 bitů 24 bitů dvojkové normalizované mantisy, u které se vynechává vedoucí bit rovný vždy 1.) dekadické číslo -0,05. Postačí napsat prvé dva byty. 3. Kolik bitů je minimálně potřeba ke konstrukci a) zabezpečujícího kódu b) samoopravného kódu c) kódu SEC-DED, který jednu chybu opraví a dvě detekuje, má-li být kódováno 5 různých znaků -,,, a. Navrhněte takové kódy. 4. Strojový kód jednoadresového procesoru obsahuje instrukce: LDA X <X> S LNA X X S LIA X <<X>> S Pojmenujte u každé z těchto instrukcí, o jakou adresaci jde, a napište jaký bude obsah střadače po provedení instrukcí: a) LDA 20 b) LNA 20 c) LIA 20 jestliže před provedením těchto instrukcí bylo na adrese 20 číslo 40 a na každé další adrese vždycky dvojnásobek adresy, to je <20> = 40, <30> = 60, <40> = 80, atd. 5. Napište, jak se v počítači zobrazují znaky. Jaké druhy znaků, které lze v počítači zobrazit, znáte? Jaký je rozdíl mezi kódem ASCII a kódy Latin1 a Latin2? 6. Slovo počítače má 2 byty. Počínaje adresou 100 je uloženo 900 čísel v pevné řadové čárce. Prohledejte tato čísla postupně od čísla na adrese 100 do té doby, dokud nenarazíte na nulu. Jakmile narazíte na nulu nebo proberete čísla až do adresy 900, prohledávání ukončete. Počet kladných čísel, na která jste narazili před první nalezenou nulou, zapište na adresu 1000, počet záporných na adresu program pište od adresy Další varianty 1. Vysvětlete pojmy multitasking, time-sharing a swapování 2. Přeneste 48 do doplňkového kódu a napište ho hexadecimálně 3. Rozdělte a vysvětlete paralelní systémy 4. Co je to fyzická a logická adresa, jak funguje převod a stránkování paměti 5. Max. zatížení sběrnice 6. Algoritmus: Čísla od 1000 do 2000 uložit nejmenší na 2001 a největší na Napsat hodnotu prvních dvou řádků hexadecimálně a binárně.

4 1. Vysvětlit zabezpečující a samopravný kód - podmínky, jaký se používá v dnešních počítačích 2. Popsat procesor používající dynamický překlad adres - proč se to používá 3. Převést FFAA z doplňkového kódu do dekadické soustavy 4. Pomocí multiplexoru zajistit 3 bitové slovo lichou paritou 5. Nakreslit inventor a NAND pomocí transistoru 6. Algoritmus: program, který z 1000 čísel najde 2 nejmenší 1. Sčítání a odčítání v doplňkovém kódu 2. TTL, ECL, PMOS, NMOS, EMOS 3. DMA, vysvětlit čtení na HDD 4. Navrhněte kombinační obvod z hradel zajišťující 4bitové slovo lichou paritou. 5. Multiplexor f(x,y,z)=1, jestliže pravé 2 argumenty jsou Program, který určí, kolik z kladných celých čísel uložených na adrese 1000 až 2000 je sudých a kolik lichých. Počet sudých uloží na adresu 2001, počet lichých na adresu Popsat průběh ppřerušení, čím je způsobeno vnitřní /vnější. 2. S-R klopný obvod hodnoty vstupů a výstupů 3. Postup tvoření obvodu z hradel NAND 4. Výpočet úbytku výkonu procesoru při tzv. kradení cyklů (DMA přístup do paměti) 5.? 6.? 1. Druhy instrukcí 2. Paměť ROM a její druhy 3. Přidělování systémové sběrnice 4. Procesor má TLB cache s 32 vstupy.velikost stránky je 4kB.V jak velikém rozsahu adres může pracovat program aniž by procesor musel při překladu adresy číst z hlavní paměti. 5. Byla dána tabulka x, y, z a výsledná funkce f. Nakresli obvod pomocí NAND. 6. Algoritmus,který sečte čísla uložená na adrese 1000 až Psát od 500. Výsledek uložit na Co jsou semafory a k čemu slouží. Jaké operace jsou nad semaforem definovány. 2. Co je cache paměť a k čemu se používá. 3. Popište princip přenosu po asynchronní sběrnici. 4. Byly dány čtyři tříbitové kódy: znázorněte kódová slova v E 3. Určit Hammingovu vzdálenost, minimální kódovou vzdálenost a jestli je kód samoopravný. 5. Nakreslit jednoduchý registr s R-S klopným obvodem. Zápis do registru bude prováděn při příchodu signálu LOAD. 6. Algoritmus, který zajistí celočíselný podíl a zbytek při dělení dvou celých čísel. 1. Vysvětlete uváznutí procesu. 2. Popište organizaci vyrovnávací cache paměti s přímým zobrazením. 3. Popište princip řízeních přídavných zařízení pomocí přerušení. 4. Multiplexor se třemi výběrovými vstupy implementuje obvod, který bude zajišťovat tříbitové slovo s lichou paritou. 5. Převedení čísla s mantisou na normální číslo: číslo v pohyblivé řádové čárce FFFE0A2BC1C bit je znám, 8 bitů je exponent 6. Vytvořit prográmek z daných instrukcí: AND (R) AND (S) S, OR (R) OR (S) S, XOR (R) XOR (S) S a NOT NOT (R) R. napište (R5 * R6) (R10 + R1) 1. Jaké způsoby adresace ve strojových instrukcích procesory používají? 2. Popište strukturu paměti RWM RAM. Jaký je rozdíl mezi dynamickou a statickou RAM? 3. Vysvětlete princip programového řízení přídavných zařízení. 4. Přenos mezi počítačem a terminálem přes rozhraní RS232 je zajištěn lichou paritou. Data se přenáší v ASCII kódu. Jaký bude paritní bit, pokud se přenáší znak b)? (3F hex) c) A (41 hex) 5. Naprogramujte paměť PROM 4x3 tak, aby realizovala následující booleovské funkce: 00 = x y 01 = x y + xy 02 = x + y (Tj. uveďte jaký musí být obsah paměti. Obsah vyjádřete hexadecimálně.) 6. Slovo procesoru je 4B. Sekvence instrukcí realizuje následující operace: <A> AND <m> A <B> AND <n> B

5 <A> OR <B> B kde A, B jsou registry a m, n masky uložené v hlavní paměti. Jak je třeba nastavit masky m, n, aby výsledkem těchto operací byla: a) náhrada 0-tého bytu registru B 0-tým bytem registru A b) náhrada 1. a 2. bytu registru B 1. a 2. bytem registru A (0-tý byte je první byte zleva.) 1. Graf procesu v multitaskingovém OS + popis stavu 2. TLB cache, užití 3. Schéma multiprocesorového systému, základní architektury 4. x + xy + z zjednodušit, nakreslit pomocí NAND MIPS, Pentium 66MHz, stačí na to proudové zpracování dat? 6. Počet kladných a záporných čísel z 1000 zadaných

6 2002/2003 Varianta A 1. Vysvětlete jak se zobrazují instrukce počítače v jeho paměti a jaké způsoby adresace mohou být užity. 2. Popište obecnou metodu pomocí které lze libovolnou booleovskou funkci realizovat hradly NAND 3. V multiaskingovém OS s prioritní obsluhou procesů jsou připraveny 3 procesy P1, P2, P3, které využívají 3 nesdílitelné zdroje Z1, Z2, Z3. Přístup k těmto zdrojům je řízen binárními semafory sem1, sem2, sem3. Proces P1 má vyšší prioritu než P2 a P2 má vyšší než P3. Dojde k: a) spuštěn P3 b) P3 provede operaci DOWN (sem3), zavře zámek pro Z3 c) přerušením z klávesnice aktivován proces P2 d) přerušením z klávesnice je aktivován P1 e) P1 provede Down (sem1) f) proces P2 provede operaci Down (sem3) Který proces bude nakonec aktivní? Které zdroje budou volné a které ne Jak může postupná aktivace procesů a jejich žádostí pokračovat tak, aby se všechny 3 vystřídaly postupně. 4. Na adresách uložena čísla.uložte na adresu 0FFF počet záporných čísel v tomto poli a na adresu 1000 uložit nejmenší Varianta B 1. Algoritmus,co to je strukturovaný algoritmus,co to je strukturované programování a zásady. (esej na A4) 2. Realizovat jednobitovou paměť pomocí SR klopného obvodu nakreslit excitaní tabulku a popsat 3. Realizovat lichou paritu pomocí multiplexoru 4. Napsat program: Od adresy 1000 jsou uložena kladná celá čísla.neznáme jejich počet,ale víme že na konci této řady je nula. Zjistěte počet čísel,proveďte jejich součet a výsledky uložte na adresy bezprostředně předcházející adresám těchto čísel (tj. 998 a 999). Varianta C 1. Sekvenční obvody 2. I/O kanály a I/O procesory, co je kanálový program 3. Podle parametrů disku určit jeho kapacitu, jak dlouho bude trvat načtení 128B dat, za jak dlouho může být přečten celý disk 4. Algoritmus: na vstupu je 1000 čísel, spočítejte, kolikrát následuje menší bezprostředně za větším a tato čísla prohoďte Varianta D 1. Esej na téma Logické obvody 2. Stručně popsat Adresaci paměti a s ní související převod z logické adresy na adresu fyzickou a to u procesoru, který používá stránkování paměti 3. Kód 2 z 5: a) Spočítat počet variant vzniku kódů b) Spočítat minimální Hammingovu vzdálenost c) Je kód zabezpečující? d) Je samoopravný? 4. Algoritmus: Zkopírovat blok čísel v doplňkovém kódu a nahradit všechna celá kladná čísla 00H. Počítač používá 2 bytová slova a pracuje v hexadecimálním režimu...

7 Varianta E 1. Stavy procesů u multitaskových systémů, co je uváznutí procesu a jak mu lze zabránit? 2. Co jsou to třístavové obvody a kde se používají. 3. Funkci (x y) z převést na NANDy a nakreslit. 4. Algoritmus: Na adresách 1000 až 1FFF jsou uložená čísla v doplňkovém kódu. Pokud se bude v buňkách za sebou nacházet menší číslo bezprostředně před větším číslem, tak tyto čísla prohoďte a zjistěte počet takových dvojic. Varianta G 1. Vysvětlete princip von Neumannovy architektury počítačů a popište činnost procesoru v průběhu jednotlivých fází zpracování instrukce. 2. Popište jak pracuje demultiplexor. Napište booleovské funkce, které popisují chování demultiplexoru 1x4. 3. Navrhněte obvod z hradel AND, OR a NOT, který bude vyhodnocovat následující vstupní signály: ERROR_DS1 (chyba disku 1) ERROR_DS2 (chyba disku 2, signál má hodnotu jedna pokud chyba nenastala) ERROR_STR (chyba streameru) Na výstupu obvodu budou signály ALARM1, který bude ve tvaru 1 pokud alespoň jedno zařízení hlásí chybu, a signál ALARM2, který bude ve stavu 1 pokud alespoň 2 zařízení hlásí chybu. 4. Od adresy 1000 do adresy 1FFF je uloženo pole čísel A, od adresy 2000 do adresy 2FFF pole B. Uložte na adresu 3000 počet položek pole, ve kterých je obsah příslušné položky pole B a obsah položky pole A se stejným indexem shodný. Varianta H 1. Operační systémy, rozdělení, služby OS 2. Multiplexor 4*1 3. Dle tabulky realizovat obvod pomoci NAND; 4. Algoritmus: Od adresy 1001 do 2000 sou čísla. Zkopírujte je, jestliže je číslo záporné, nahraďte o absolutní hodnotou

8 2003/2004 Varianta A Cache paměti, použití, struktura a popsat funkci cache s přímým zobrazením 2. Pomocí DEC a OR popsat f=xxoryxorz 3. Převést -81 a) do pevné řádové čárky v kódu s posunutou nulou b) do pevné řádové čárky v doplňkovém kódu c) v posunuté čárce v 32 bit kódu IEEE 4. Algoritmus na porovnání dvou polí čísel strukturogram, plošák, stroják Varianta B Sčítání celých čísel procesorem 2. Paměť PROM 3. Zjistit hodnotu ve střadači ze zadaného příkladu 4. Algoritmus Varianta A Zabezpečovací a samoopravný kód, hammingova vzdálenost, redundance dat 2. Dekodér, vyjádřit booleovskými funkemi 3. Cache s přímým zobrazením má 1024 bloků o velikosti 4B, adresa je 24bitová a) kam se uloží 1026,1030,2051 b) potom se uloží 5122, 5128, co zůstane v paměti c) které bity adresy používá řadič cache pro výběr řádku cahe tabulky d) jaký tag bude v řádku kde je 1026, respektive Pole 1001 až 2000 porovnat s hodnotou na adr 1000 a do 2001 napsat kolikrát tam je Varianta B Vysvětlete, co se rozumí pod pojmy analýza a syntéza kombinačního obvodu. Jakým způsobem se provádí syntéza kombinačního obvodu 2. Definujte pojem Hammingovy vzdálenosti a minimální Hammingovy vzdálenosti 3. Naprogramujte paměť PROM 4x3 tak, aby realizovala následující booleovské funkce: f 0 = y (x y) f 1 = x y f 2 = (x y) x Nakreslete schéma paměti po naprogramování a napište hexadecimálně obsah paměti. 4. Na adresách 1000 až 1FFF jsou uložena celá čísla v doplňkovém kódu. Uložte na adresu 2000 největší z čísel v tomto poli (maximum) a na adresu 2001 počet výskytů tohoto maxima. Varianta A Druhy komunikace I/O zařízení, co je to přímý přístup do paměti. 2. Zásobník 3. f (x,y,z) = 1 když alespoň dvě hodnoty x jsou 1 g (x,y,z) = 1 právě když dvě hodnoty jsou 1

9 Realizujte pomoci DEC. 4. Pole 1000 prvků do jednoho registru, součet kladných čísel, do druhého součet záporných Varianta A Vysvětlete princip von Neumannovy architektury počítačů a popište činnost procesoru v průběhu jednotlivých fází zpracování instrukce. 2. Popište jak pracuje multiplexor (v tom se ty vyrianty lišily). Napište booleovské funkce, které popisují chování multiplexoru 4x1. 3. Navrhněte obvod z hradel AND, OR a NOT, který bude vyhodnocovat následující vstupní signály: ERROR_DS1 (chyba disku 1), ERROR_DS2 (chyba disku 2, signál má hodnotu jedna pokud chyba nenastala), ERROR_STR (chyba streameru). Na výstupu obvodu budou signály ALARM1, který bude ve tvaru 1 pokud alespoň jedno zařízení hlásí chybu, a signál ALARM2, který bude ve stavu 1 pokud alespoň 2 zařízení hlásí chybu. 4. Od adresy 1000 do adresy 1FFF je uloženo pole čísel A, od adresy 2000 do adresy 2FFF pole B. Uložte na adresu 3000 počet položek pole, ve kterých je obsah příslušné položky pole B a obsah položky pole A se stejným indexem shodný. Varianta B Operační systémy co to je, na co to je, rozdělení 2. Superskalární architektura procesoru 3. Fci (x, y, z) nakreslit pomocí NAND 4. Na adresách (? HEX?) je pole celých čísel v doplňkovém kódu. Přesuňte to do jiného pole na jiných adresách a pokud je číslo záporné, uložte tam jeho absolutní hodnotu. Varianta A Vysvětlete, co se rozumí pod pojmeme přidělování sběrnice a jaké způsoby přidělování sběrnice znáte. Popište funkci vícestupňového přerušovacího systému a vysvětlete, jak je technicky realizován. 2. Sestrojte excitační tabulku S-R klopného obvodu s hodinovým vstupem a vysvětlete, jakým způsobem z něj lze udělat jednobitovou paměť. 3. Optický disk má celkovou kapacitu 650MB a je rozdělen na dva bloky velikosti 2kB. Jak dlouho trvá přečtení dvaceti sousedních bloků v případě, že jde o 48-rychlostní disk, základní přenosová rychlost je 150KB za sekundu a vystavení čtecí hlavičky trvá 10 ms. 4. Na adrese 1000 je uložena hodnota proměnné N. zjistěte hodnotu N! (N faktoriál) a uložte ji na adresu bezprostředně předcházející adrese 1000.