Výpočetní technika II (otázky z testů na e-oporách)

Transkript

1 Výpočetní technika II (otázky z testů na e-oporách) Logické obvody: Mezi unipolární tranzistory patří: JFET MOSFET FET Bipolární tranzistor se nazývá bipolární proto, že se jeho funkce účastní nosiče náboje obou polarit Unipolární tranzistor je ovládán elektrickým polem Průchodnost elektronky pro elektrický proud lze ovládat změnou napětí na: mřížce Invertor je logický člen měíncí logickou 0 na logickou 1 a opačně Logický obvod XOR (nonekvivalence): pro vstupy 0 a 0 dá na výstup 0 Logický obvod NOR pro vstupy 1 a 0 dá výstup 0 Logický obvod NAND pro vstupy 0 a 0 dá výstup 1 Různými kombinacemi prvků NOR lze vytvořit obvody realizující funkci NOT, AND, OR Různými kombinacemi prvků NAND lze vytvořit obvody realizující funkci NOT, OR, AND Mezi kombinační logické obvody patří NAND, NOT, multiplexor Určete do které kategorie patří následující logické obvody: obvod logického posuvu kombinační polosčítačka kombinační komparátor kombinační sériová sčítačka se zapojením výstupu do vyššího řádu zpět na vstup sekvenční klopný obvod RS sekvenční Pro logický obvod platí každá veličina na vstupu může v ustáleném stavu nabývat pouze jedné ze dvou možných hodnot každá veličina na výstupu může v ustáleném stavu nabývat pouze jedné ze dvou možných hodnot Pro logický kombinační obvod platí hodnoty jeho výstupů závisí výhradně na hodnotách vstupů Pro logický sekvenční obvod platí obsahuje zpětnou vazbu při stejné kombinaci vstupů může v různých situacích dávat různé výstupy R v názvu klopného obvodu RS znamená reset S v názvu klopného obvodu RS znamená

2 set Pokud jsou na vstupech sčítačky modulo 2 stejné hodnoty, výstup je 0 Pokud jsou na vstupech sčítačky modulo 2 různé hodnoty, výstup je 1 Sčítačka má oproti polosčítačce navíc na vstupu přenos z nižšího řádu Sčítačka modulo 2 realizuje funkci XOR Polosčítačka má oproti sčítačce modulo 2 navíc na výstupu přenos do vyššího řádu Negaci bitu provádí: invertor Násobení dvěma lze realizovat posunem všech bitů o jeden bit doleva. Operaci celočíselného dělení dvěma lze provést posunem všech bitů o jeden bit doprava. K násobení dvěma lze použít posuvný registr Posuvný obvod (angl. Shift register) lze využít k realizaci matematických operací násobení dvěma dělení dvěma Zakázané pásmo v obvodech vymezuje hodnoty signálu, ve kterých se signál nesmí nacházet během jeho vyhodnocování Zakázané pásmo v obvodech je: rozsah hodnot, ve kterém se signál nesmí nacházet v okamžiku vzorkování Při zapojení bipolárního tranzistoru se společným emitorem ovládáme průchod elektrického proudu celým tranzistorem pomocí propojení: emitoru s bází Výstupní hodnota logického členu NOR je rovna 1, když všechny vstupní hodnoty jsou 0. Výstupní hodnota logického členu NOR je rovna 0, když aspoň jedna vstupní hodnota 1 Výstupní hodnota logického členu NAND je rovna 0, když všechny vstupní hodnoty jsou 1 Výstupní hodnota logického členu NAND je rovna 1, když aspoň jedna vstupní hodnota je 0. Jak se nazývá klopný obvod s jedním stabilním a jedním nestabilním stavem? Monostabilní Jak se nazývá klopný obvod, jehož výstupní hodnota se neustále mění? Astabilní Jak se nazývá klopný obvod, který lze použít jako paměťový prvek? Bistabilní n adresových vstupů a 2n datových výstupů má

3 dekodér Kolik výstupů má komparátor pro porovnání dvou n-místných slov? 1 Dvouvstupový dekodér (demultiplexor) má: 2 výstupy Určete, kterými z následujících rovnic lze popsat funkci 2bitového komparátoru 1 4 Nevlastní (příměsový) polovodič s děrovou vodivostí vytvoříme z vlastního polovodiče přidáním akceptoru. Nevlastní (příměsový) polovodič s elektronovou vodivostí vytvoříme z vlastního polovodiče přidáním donoru. Nevlastní příměsový polovodič s děrovou vodivostí vytvoříme z vlastního polovodiče přidáním donoru. (pozn. Nevlastní příměsový polovodič s děrovou vodivostí vytvoříme přidáním akceptoru, s elektronovou vodivostí vytvoříme přidáním donoru.) Polovodič typu P se vyznačuje elektronovou vodivostí Polovodič typu P se vyznačuje děrovou vodivostí Polovodič typu N se vyznačuje děrovou vodivostí Polovodič typu N se vyznačuje elektronovou vodivostí Polovodičová dioda je pro elektrony propustná ve směru PN (pozn. Polovodič typu P se vyznačuje děrovou vodivostí a polovodič typu N se vyznačuje elektronovou vodivostí) Procesory: Přiřaďte jednotlivým charakteristikám správnou skupinu procesorů: CISC - jeho součástí je paměť mikroinstrukcí. - instrukce před provedením muís dekódovat - je vývojově starší

4 - instrukční sada je snadno rozšiřitelná - do této kategorie patří např. Procesor firmy Intel RISC - má logický obvod pro každou instrukci - všechny instrukce mají stejnou délku. - instrukční sada není příliš rozsáhlá - umí provádět pouze jednoduché instrukce - do této kategorie patří např. Procesor PowerPC firmy IBM Frekvence současných procesorů osobních počítačů se pohybují v řádech GHz První osobní počítač byl uveden na trh v roce 1981 První procesor osobních počítačů s integrovanou FPU jednotkou nesl označení: 80486DX První 16bitový procesor osobních počítačů nesl označení: 8086 První 32bitový procesor osobních počítačů nesl označení: První procesor osobních počítačů s integrovanou vyrovnávací pamětí nesl označení Šířka adresních registrů procesoru má vliv na velikost adresovatelné paměti Šířka datových registrů procesoru má vliv na rychlost zpracování dat Počet jader procesoru má vliv na maximální počet současně zpracovávaných úloh rychlost zpracování dat Výkon numerické jednotky procesoru (FPU) se uvádí v jednotkách MFLOPS Výkon aritmeticko-logické jednotky procesoru (ALU) se uvádí v jednotkách MIPS Přiřaďte zkratky z oblasti procesorů jejich charakteristikám: CISC = typ procesoru, který umí vykonávat složité instrukce MFLOPS = jednotka výkonu procesoru v práci s reálnými čísly MMX = sada instrukcí pro zpracování obrazu a zvuku RISC = typ procesoru, který umí vykonávat pouze jednoduché instrukce FPU = část procesoru vykonávající matematické operace s reálnými čísly ALU = část procesoru vykonávající logické operace a matematické operace s celými čísly DX = datový registr procesorů Intel IRQ = požadavek na přerušení práce procesoru MIPS = jednotka výkonu procesoru v práci s celými čísly Které parametry procesoru mají (za jinak stejných podmínek) vliv na jeho výkon: kapacita cache paměti frekvence vnitřní efektivita zpracování instrukcí

5 počet jader rychlost cache paměti Vyberte podmínky, které musí být splněny, aby vyrovnávací paměť procesoru mohla přispět k urychlení jeho práce procesor musí pracovat vždy po určitou dobu v určité omezené oblasti hlavní paměti Procesory s mikroprogramovým řízením (oproti obvodovému): poskytují programovým překladačům možnost použít komplexnější instrukce umožňují výrobcům procesorů snadné rozšiřování instrukční sady umožňují výrobcům procesorů snadné provádění změn v algoritmech jednotlivých instrukcí Určete, které příkazy programu mohou způsobit skoky ve zpracování instrukčního proudu: rozhodovací příkaz příkaz goto volání podprogramu příkaz cyklu Pořadí jednotlivých fází instrukčního cyklu procesoru: 1. výběr instrukce z paměti 2. dekódování instrukce 3. výběr operandů z paměti nebo registrů 4. provedení operace 5. zápis výsledku do registru nebo paměti Jednou z fází zpracování instrukce procesorem NENÍ: kopírování instrukce do paměti Instrukce volání podprogramu musí uchovat návratovou adresu Trvá-li zpracování jedné instrukce v určitém procesoru několik taktů, je možné docílit dokončení několika instrukcí v každém taktu?, za použití několika jednotek proudového zpracování Sběrnice Detekce kolize s náhodnou dobou čekání patří mezi způsoby přístupu ke sběrnici: spravedlivé decentralizované Jaká je teoretická doba přenosu souboru o velikosti 64 MB po sériové sběrnici s propustností 16 Mb/s? 32 sekund Jaká je teoretická doba přenosu souboru o velikosti 64 MB po sériové sběrnici s propustností 128 Mb/s 4 sekundy Jak dlouho bude trvat přenos souboru o velikosti 64 MB po 8 bitové sběrnici o frekvenci 8 Mhz? 8 sekund Jak dlouho bude trvat přenos souboru o velikosti 64 MB po 32 bitové sběrnici o frekvenci 8 MHz? 2 sekundy Který způsob přenosu dat po sběrnici neklade vůbec žádné nároky na kvalitu generátoru

6 hodinového signálu vysílajícího ani příjemce? Asynchronní Který způsob přenosu dat po sběrnici umožňuje používat různě dlouhé bitové intervaly? Asynchronní Obrázky: Určete, jaký přenos dat je znázorněn na následujícím obrázku: Asynchronní přenos vyvolaný zdrojem Určete, jaký přenos dat je znázorněn na následujícím obrázku: (žádost z A, potvrzení z S, nějaká křivka) Asynchronní přenos vyvolaný příjemcem. V čem se vzájemně liší asynchronní, asymetrický a synchronní přenos dat? Ve způsobu určení vhodného okamžiku pro vyhodnocení signálu příjemcem. Zařaďte vyjmenované způsoby řízení přístupu ke sdílené sběrnici do správné kategorie: centrální - náhodný výběr spravedlivé - přidělování oprávnění podle pořadí žádosti (FIFO) spravedlivé - přidělování oprávnění prioritním dekodérem prioritní decentralizované - cyklické předávání oprávnění spravedlivé - použití prioritní linky prioritní - detekce kolize s náhodnou dobou čekání spravedlivé Rozdělte následující sběrnice na vnitřní a vnější: vnější - USB - IrDA - Bluetooth - IEEE 1394 vnitřní - FSB - PCI Express - PCI - AGP Rozdělte následující sběrnice na sériové a paralelní:

7 paralelní - FSB - AGP - PCI sériová - IrDA - PCI Express - USB - IEEE Bluetooth Použití prioritní linky patří mezi způsoby přístupu ke sběrnici: prioritní decentralizovaný Po paralelní sběrnici jsou data přenášena po několika bitech (např. 32 nebo 64) najednou. Po paralelní sběrnici jsou data přenášena po jednotlivých bitech. Po sériové sběrnici jsou data přenášena po jednotlivých bitech. Po sériové sběrnici jsou data přenášena po několika bitech (např. 32 nebo 64) najednou. (pozn. Sériová jednotlivé bity, paralelní několik bitů najednou) Transfer acknowledge a bus request jsou názvy jednotlivých vodičů datové části paralelní sběrnice Paměti: Pro adresaci operační paměti o kapacitě 4 GB je třeba adresová sběrnice šířky alespoň 32 bitů Kolik operační paměti je možné adresovat pomocí jedné 16 bitové adresy? 64 kb Jaká je maximální kapacita operační paměti adresovatelná pomocí 24 bitové adresy? 16 MB??? Jaká je maximální kapacita operační paměti adresovatelná pomocí 32 bitové adresy 4 GB Seřaďte vyjmenované paměti podle typické kapacity od nejmenší po největší: 1. registr procesoru 2. vyrovnávací paměť procesoru první úrovně (L1 cache) 3. vyrovnávací paměť procesoru druhé úrovně (L2 cache) 4. DVD nebo operační paměť 5. pevný disk Určete způsob přístupu do následujících pamětí: sekvenční - magnetopásková zálohovací jednotka index-sekvenční - HDD (pevný disk) - DVD

8 přímý - SSD (solid state drive) - vyrovnávací paměť procesoru - operační paměť Uvedeným principům binárních hodnot 0 a 1 přiřaďte odpovídající typy pamětí: DRAM přítomnost nebo nepřítomnost náboje v kondenzátoru DVD vyšší nebo nižší světelná odrazivost flash přítomnost nebo nepřítomnost náboje na plovoucí bráně tranzistoru pevný disk směr polarizace magnetických domén SRAM klopný obvod Co platí pro SDRAM paměti označené zkratkou DDR? Mají efektivní frekvenci dvojnásobnou oproti skutečné Využívají vzestupnou i sestupnou hranu hodinového signálu Parametr pamětí vybavovací doba (čas přístupu) bude nejvyšší u diskové paměti Zkratka RAM označuje paměť, která se řadí mezi paměti s přímým přístupem Energeticky závislá paměť typicky je paměť RAM Paměť se sekvenčním přístupem při přístupu k místu s adresou n projde nejdříve všechny adresy od aktuální po n Paměť, která svůj obsah adresuje klíčem, který je uložen přímo v této paměti a vyhledává se paralelně se nazývá: asociativní paměť Která charakteristika NEPLATÍ pro registr procesoru? Energeticky nezávislá paměť Která charakteristika PLATÍ pro registr procesoru? Paměť s přímým přístupem Jakou funkci u paměti má refresh cyklus? Obnovuje data uložená v dynamické paměti Určete, které výhody přináší použití virtuální paměti: velikost paměti, kterou má běžící proces k dispozici, není omezena fyzickou velikostí instalované operační paměti každý běžící proces má k dispozici svou vlastní paměťovou oblas, do které nemá přístup žádný jiný proces. Pro přístup do celé paměti, která je rozdělena na n adresovatelných bloků, potřebujeme adresu o délce nejméně: log 2 n Dekodér (demultiplexor) v operační paměti počítače určuje: jeden řádek z 2 n řádků na základě adresy o délce n bitů Vstupní a výstupní zařízení: V některých variantách typu tiskáren je využíván piezoelektrický jev. O jaké tiskárny se jedná? Inkoustové Předloha se pohybuje u skenerů bubnových Zrcadla jsou použita v tiskárnách

9 laserových Speciální papír vyžadují tiskárny tepelné Která ze zobrazovacích technologií je zdrojem ionizujícího záření? CRT Která ze zobrazovacích tehnologií využívá polarizované světlo? LCD Zkratka OCR znamená optical character recognition Čím je identifikována stisknutá klávesa na počítačové klávesnici? Propojením konkrétní dvojice vodičů (svislého a vodorovného) Rozhodněte, ze kterých barev vytváří obraz zobrazovací jednotky a ze kterých tiskárny: tiskárny - černá - azurová - žlutá - purpurová zobrazovací zařízení (CRT, LCD, plazma) - červená - zelená - modrá Pro skenery používající technologii CIS platí: jsou plošší a mají nižší hmotnost umožňují pouze skenování předloh těsně přiléhajících k podložce jsou levnější než skenery CCD Seřaďte následující skenery podle maximálního dosažitelného rozlišení (od nejmenšího po největší): CIS CCD bubnové Rozlišení zobrazovacích jednotek (monitorů), např x 1240, se uvádí v jednotkách px Rozlišení tiskáren, např 1200 x 1200 se uvádí v jednotkách DPI (body na palec) Rozlišení skenerů, např x 4800 se uvádí v jednotkách DPI (body na palec) Jak a k čemu se v LCD panelech používají tekuté krystaly? Po přivedení elektrického napětí stáčejí rovinu polarizovaného světla Která ze zobrazovacích technologií je založena na principu katodové trubice? CRT Systémy CRT monitorů delta, inline a trinitron se liší v tvaru masky uspořádání elektronových děl Určete, co je zdrojem světla u jednotlivých typů zobrazovacích jednotek: CRT = dopad elektronů na luminofor LCD = zářivka v zadní části zobrazovací jednotky plazmová obrazovka = velké množství miniaturních zářivek (komůrek) v přední části

10 obrazovky Úvod do počítačových sítí: Kolik vodičů obsahuje běžný UTP kabel (nestíněná kroucená dvojlinka)? 8 Na který ze síťových kabelů se můžeme připojit další zařízení prakticky v kterémkoliv místě? Koaxiální kabel Ethernet používá tyto topologie sítě: sběrnice hvězda Pro síťový standard Ethernet platí: přístup ke sběrnici je řízen kolizní metodou řízení sběrnice provádají sama komunikující zařízení Označte síťové standardy s kruhovou topologií: FDDI Token ring Přenos dat mezi dvěma subjekty oběma směry současně se nazývá: full-duplex Přenos dat mezi dvěma subjekty pouze jedním možným směrem se nazývá: simplex Přenos dat mezi dvěma subjekty oběma směry, ale ne současně se nazývá: half-duplex Jakou délku má ethernetová hardwarová adresa (MAC)? 48 b Jakou délku má IP adresa verze 4? 32 b Jakou délku má IP adresa verze 6? 128 b Virtuální terminál s příkazovým řádkem pro interaktivní přístup počítačům poskytuje protokol: Telnet Pravidla pro doručování zpráv elektronické pošty definuje protokol: SMTP Protokol, kterým se řídí převod doménových jmen strojů na IP adresy a naopak má zkratku: DNS Protokol, kterým se řídí automatické přidělování IP adres koncovým stanicím v síti má zkratku: DHCP Klíčovým protokolem služby WWW je: http Seřaďte typy počítačových sítí podle prostorového dosahu od nejmenších po největší: 1. LAN 2. MAN 3. WAN Seřaďte jednotlivé vrstvy archiektury TCP/IP shora dolů od nejvyšší po nejnižší: 1. Aplikační vrstva

11 2. Transportní vrstva 3. Síťová (IP) vrstva 4. Vrstva síťového rozhraní Seřaďte jednotlivé vrstvy referenčního modelu ISO/OSI shora dolů od nejvyšší po nejnižší: 1. Aplikační vrstva 2. Prezentační vrstva 3. Transportní vrstva 4. Relační vrstva 5. Síťová vrstva 6. Linková vrstva 7. Fyzická vrstva Určete správné pořadí jednotlivých fází přístupu ke sběrnici metodou CSMA/CD: 1. Stanice naslouchá, zda je médium volné. Dokud není, čeká na jeho uvolnění. 2. Stanice po uvolnění média zahájí vysílání. 3. Stanice současně naslouchá, zda nepřichází signál od jiné stanice. 4. Pokud ano, došlo ke kolizi. 5. Stanice ukončí vysílání a odešle signál umožňující rozpoznat kolizi také ostatním (jam signal). 6. Stanice čeká náhodnou dobu. 7. Stanice začíná znovu od první fáze. Určete, ve kterých vrstvách síťových modelů (např. ISO/OSI) a architektur (např. TCP/IP) se provádějí následující operace: dolní vrstvy - navazování přímého spojení mezi uzly sítě - práce s hardwarovými adresami - směrování horní vrstvy - změna kódování textu - zobrazování dat uživateli - komprese a dekomprese dat Zařaďte následující protokoly do příslušných vrstev architektury TCP/IP: aplikační - DHCP - FTP - HTTP síťová - RARP - ARP - IP transportní - UDP - TCP