Structuur en organisatie van computersystemen

Fout bij het aanmaken van de miniatuurafbeelding: Bestand is zoek

inleiding

[DRAMA is een soort van assembler. Deze zou vanaf 2007 vervangen worden door echte machinecode]

Voor dit vak zijn er 3 examens: er is een oefeningen-examen op de helft van het tweede semester en nog een oefeningen-examen vlak voor de blok/examen periode van juni. En dan is er nog het theorie-examen dat in de examenperiode van juni zelf valt. De oefeningen-examens zijn schriftelijk, het theorie-examen is mondeling met schriftelijke voorbereiding.

De oefeningen-examens gaan beiden over DRAMA (boek 1). Ze beginnen telkens met enkele meerkeuze-vraagjes, en daarna enkele opdrachten die je in DRAMA moet maken. Meestal zal je hier een C-programma (of de belangrijkste delen code eruit) krijgen, en dat moet je dan omzetten naar DRAMA. Voor de oefeningen-examens het je (bij ons was dat toch zo) ERG WEINIG tijd… Je moet hard doorwerken wil je alles gedaan krijgen binnen de tijd. Het zou misschien wel handig kunnen zijn om eerst de laatste vragen (die op het meeste aantal punten staan) op te lossen, en pas daarna na te denken over de meerkeuze-vraagjes. Dit verhindert dat je bij tijdsnood juist bezig zit aan die laatste grote vraag, en uiteindelijk daar niks meer van bakt, en zo een hele hoop punten verliest. Je mag je boek bij de oefeningen-examens gebruiken, maar reken er NIET op dat je tijd zal hebben om hierin nog dingen te gaan opzoeken.

De theorie-examens gaan over de boeken 2, 3 & 4. Hier is alles even belangrijk, en er kunnen vragen zijn over elk deel. Er is zo goed als 100% zeker een vraag over het deeltje van getallen dat zelfstudie is (bij ons toch). De andere vragen zijn meestal grote overzichtsvragen waarbij je een soort samenvatting of vergelijking of iets dergelijks van een groot stuk leerstof moet geven. Kijk voor concrete voorbeelden bij de examenvragen zelf. Je moet er vooral voor zorgen dat je erg gestructureerd antwoordt. Schrijf nooit hele stukken tekst, maar zet alles op papier in schematische vorm.

Zoals al eerder vermeld is het theorie-examen na de schriftelijke voorbereiding mondeling bij prof. De Decker zelf, en dan is het niet de bedoeling dat de prof. nog een hele verhandeling moet gaan lezen, maar dat hij snel ziet of je de structuur van de dingen doorhebt of niet. Dit is zowat het moeilijkste mondeling examen van het eerste jaar. Dit niet omwille van de leerstof, maar vooral omwille van de prof. die niks laat merken over het al dan niet goed zijn van je antwoorden. De prof. zal samen met u uw examen overlopen, soms vraagt hij om wat verdere uitleg bij een vraag (indien er nog niet alles stond wat hij wou zien), en meestal zal hij proberen je in verwarring te brengen. Het is hier van het grootste belang dat je 100% zelfzeker van je antwoorden bent, en deze te allen tijde verdedigt. Zelfs al twijfel je ergens aan, laat dit niet merken en ga 100% voor jouw antwoord. Hier en daar zal de prof. ook testen of je inzicht hebt in de zaken, en je ze niet louter letterlijk van de cursus naar je geheugen en van je geheugen naar het papier hebt gekopieerd. Let hier dus op voor de manier waarop je dit vak studeert.

januari 1999

Examen 1

1. Geef de delen van een CPU + beschrijf
2. Optische schijven: karakteristieken.
3. De binder: functie + werking

2000

Examen 1

1. Bespreek NOF en NEN poort. Waarom belangrijk?
2. Dynamisch reloceren. Leg uit? Effect op vertaler en lader?
3. Multiprogrammatie. Uitleggen en timesharing? Voorbeeld?
4. Wat is 439 in Octaal en in Hexadecimaal? Waarvoor wordt dit gebruikt?
5. Dataverbindingslaag. Uitleggen? Hoe werkt dit? Welke foutdetectie/-correctie? Bespreek volgend algoritme?

Examen 2

1. wat is het voorgeheugen? hoe werkt het? zal dit de computer niet nodeloos duur maken?
2. wat doet het besturingssysteem, en hoe kan een gebruikersprograama van zijn diensten gebruik maken
3. wat is de bootstrap-procedure? hoe gebeurde dit vroeger, en in de huidige situatie
4. Ethernet: hoe ziet het er fysisch uit ? hoe werkt het (aan welke regels moeten de zenders zich houden)? en wat zijn de voordelen en nadelen van dit systeem.
5. iets me de 2 bits (halve optelling) en 3 bits(volledge optelling) optelling waar ge bepaalde schakelschemas van moet geven en die 2 componenten zoude moete kunnen gebruiken om een n-bit optelling te construeren deze zouden parrallel of seriaal staan enzo, leg da uit

2001

Examen 1

1. [5 ptn] Wat is een voorgeheugen (cache memory) ? Hoe werkt het ? Over welke keuzemogelijkheden beschikt de ontwerper van een voorgeheugen ? Welke invloed heeft het voorgeheugen op de performantie van het systeem ? Wordt een computersysteem niet nodeloos duurder gemaakt ? Toon aan. (2 pag)
2. [4 ptn] Wat betekent dynamische relocatie ? Leg bondig het mechanisme uit. Welke invloeg heeft dit op de vertaler en de lader ? (1 pag)
3. [3 ptn] Wat is multiprogrammatie ? Waarom werd dit ingevoerd ? Geef een voorbeeldje waarin dit duidelijk tot uiting komt. Wat is het verband met een timesharing systeem ?
4. [4 ptn] Wat is de functie van de transportlaag ? Wat betekent TCP ? Hoe gebeurt bij TCP de adressering ? Beschrijf heel bondig wat er in dit protocol gebeurt.
5. [4 ptn] Stel dat de gebroken getallen worden voorgesteld via de vaste-komma-voorstellingswijze (bestaande uit 8 bits); negatieve getallen worden in 2 complement voorgesteld.
   1. Hoe wordt dan het getal 13,625 voorgesteld ?
   2. Welk getal stelt de bit-sequentie 01001000 voor indien de komma na de 4e bit staat ?
   3. hoe wordt de som berkend van deze twee getallen ?

Examen 2

1. Magnetische schijven: beschrijf de fysische elementen, de werking, en hoe data wordt voorgesteld.
2. Wat is een bootstrap-procedure. Hoe werd dit vroeger verwezenlijkt en hoe gebeurt dit nu?
3. Wat is directe geheugentoegang, beschrijf de werking
4. Ethernet. Beschrijf de fysische componenten, de werking en de regels. Geef voor- en nadelen.
5. twee getallen optellen (zoals die drama-oefeningen bij bewegende komma voorstelling).

Examen 3

1. Wat zijn bussen? Hoe werken bussen? Waarom is er geen chaos in het gebruik van bussen? ...
2. Wat is supervisieoproep? Is dit noodzakelijk in moderne computersystem? Geef enkele voorbeeld waarin dit van toepassing is.
3. Wat bedoelt men met verschillende lagen en protocollen in netwerken? Leg uit met een eenvoudig voorbeeld.
4. Wat is binder? Welke informatie krijgt hij van de vertaler? Welke taken heeft de binder? Welke gegevensstrucutren creert de binder?
5. Zet -72 om in een 12-bits binaries modulo 2 voorstelling. Zet 127 om. Tel deze twee getallen op (binair) en leg uit hoe je dit gedaan hebt.

Examen 4

1. Bespreek SRAM DRAM, wat is geheugentoegangstijd, cyclustijd .
   1. bijvraagje: geef grootte-ordes van geheugentoeganstijd en cyclustijd voor SRAM en DRAM
2. bespreek de binder, taken, gegevensstructuren, welke informatie moet de vertaler geven aan de binder.
3. wat is de taak van de transportlaag, wat betekent TCP, leg taken uit van TCP.
4. geef de processor-toestanden, leg die beknopt uit, geef diagram.
5. je hebt het volgende gegeven

basis = 100
exponent = twee decimale cijfers, genoteerd met de verhoogde notatie +50
mantise bestaat uit zeven decimale cijfers.

gevraagd: geef het bereik van deze notatie op de reële as (de as was al getekend)

gegeven: twee gebroken getallen die voldoen aan de hierboven gegevens

gevraagd: maak het produkt.

Onbekend jaar

Examen 1

1. Bespreek de werking van transistorgeheugens als SRAM en DRAM.
   1. Bijvraag: vergelijk kostprijs en snelheid
2. Bij macro's kan een $ETIKET zowel binnen als buiten de macro-definitie worden gedefinieerd. Bespreek hoe dit verwerkt wordt door de macro-voorvertaler.
   1. Bijvraag: wat als een lokaal en een globaal etiket dezelfde naam hebben? -> in of uit macro's springen mag niet
3. In welke toestanden kan de processor zich bevinden? Waarom zijn deze toestanden ingevoerd?
4. Bespreek de werking van Ethernet. Hoe bepaalt men wanneer een aangesloten computersysteem informatie mag uitsturen? Waarom is er een beperking op de pakketgrootte? Kan men de snelheid van 10 naar 100 Mbps verhogen zonder verdere aanpassingen?

Kleine vraagjes (hier mag je even over nadenken terwijl hij de schriftelijke voorbereiding doorneemt)

1. Hoe definieert men geheugendebiet?
   1. Bijvraag: is dit de enige maat voor de snelheid van geheugen?
2. Wat betekent "cyclus diefstal" in de context van invoer en uitvoer?
3. Wat is normalisatie bij vlottende komma-voorstelling?
   1. Bijvraag: Waarom normaliseert men?
4. Wat is het OSI-referentiemodel
   1. Bijvraag: wat doet de presentatielaag?

Examen 2

1. Geef een overzicht van de verschillende technieken die kunnen gebruikt worden om de snelheid van een computer op te drijven. De beschrijving van iedere techniek afzonderlijk mag beknopt zijn.
2. In een programma dat verwerkt wordt door een macro-voorvertaler mogen zowel lokale als globale voorvertaler-variabelen gebruikt worden. Geef aan hoe deze variabelen in een voorvertaler verwerkt worden.
3. Wat zijn programma-onderbrekingen? Waartoe dienen ze? Wat is het onderschied tussen het "uitstellen van een programma-onderbreking" en het "negeren van een aanvraag tot een programma-onderbreking"? Waarom zijn er prioriteiten verbonden met programma -onderbrekingen?
4. Een computerconstructeur stelt een nieuw type computer voor met een nieuwe 'vlottende komma' of bewegende komma' voorstelling. Welke kenmerken van deze voorstelling wil je in zijn documentatie terugvinden, in dien je deze nieuwe voorstelling moet evalueren? geef telkens een omschrijving van het kenmerk en waarom het belangrijk is.

Bijvragen:

1. Wat is het verschil tussen statisch geheugen en dynamisch geheugen?
2. Geef het onderscheid tussen een vertaler en een vertolker.
3. Leg uit: DMA
4. Wat is een internet?
5. wat zijn de voornaamste verschillen tussen lijnschakelen en boodschapschakelen

Examen 3

1. Magneetschijven: Geef fysische kenmerken. Hoe werken ze? Zijn er varianten? Welke stappen bij het lezen?
2. Wat is een binder? Wat zijn de taken en beschrijf de werking? Illustreer met een klein, doch relevant voorbeeld.
3. Wat is de taak van de dataverbindingslaag? Geef een protocol dat stroombeheersing en fouten aankan.
4. Geef de genormaliseerde som van volgende twee getallen in vlottende-kommavoorstelling.

1 100011011000001
1 100100011010000 
waarbij b = 2; eerste bit = tekenbit; exponent van 7 bits in 2A6 voorstelling;
mantisse in absolute waarde met 8 bits;
komma vlak voor eerste bit van de mantisse. 

Geef ook de decimale waarde van het resultaat.

Oplossing vraag:
1 1001001 10000000 = -2A8

Bijvragen

1. Wat versta je onder indirecte adressering?
2. Wat is geheugenspreiding?
3. Wat betekent "actief wachten" i.v.m. in- en uitvoer?
4. Wat zijn gepriviligeerde bevelen?
5. Wat zijn domeinnamen en waarom zijn ze nuttig?

Examen 4

1. wat zijn voorgeheugens? bespreek de werking, waarom worden ze in zoveel computers toegepast?
2. als een constructeur van een computer een vlottende komma voorstelling voorziet, waar moet je dan op letten?
3. wat zijn protocols? waarom zijn er verschillende? geef een voorbeeld van interactie tussen protocols. wat is een referentiemodel?

Zonder schriftelijke voorbereiding

1. wat zijn macro's?
2. wat is hoge orde geheugenspreiding, wat is lage orde geheugenspreiding?
3. wat is een relocerende lader?
4. beschrijf het verschil tussen boodschap- en lijnschakelen
5. wat is DMA?

Examen 5

1. Wat is een vertaler? Leg de werking van de DRAMA-vertaler uit en illustreer aan de hand van een voorbeeld. Hoe wordt het afzonderlijk vertalen ondersteund?
2. In welke verschillende toestanden kan een processor of CVE zich bevinden? Welke overgangen zijn er mogelijk? Waarom is dit ingevoerd?
3. Wat is de functie van de datalinklaag? Geef een protocol dat stroombeheersing en foutcorrectie ondersteund.

Kleine vraagjes

1. nut voorwaardelijke macro-opbouw-
2. wat is geheugendebiet
3. waarom domein-namen ingevoerd
4. geheugendebiet
5. cyclusdiefstal

Examen 6

1. Wat zijn voorgeheugens, waarvoor dienen ze.
2. Wordt de vertaler complexer door binding? Zou directe relocatie hier iets aan kunnen verhelpen?
3. Werking van Ethernet, geef het algoritme opdat een computer een pakket zou kunnen versturen. Zou er iets gewijzigd moeten worden indien we overstappen van 10Mb ethernet naar 100Mb
4. Heeft een besturingsprogramma extra nut? Geef de taken van het besturingsprogramma.
5. Wat is 2-complement, geef het 2-complement van -53 met 10 bits, hoe kun je met deze getallen rekenen (vermenigvuldigen, optellen)

Mondeling:

1. DMA
2. verschil vaste komma, drijvende komma
3. busarbitrage
4. Wat is een breekpunt