3) zapsat 0,377(dekadicke) v zaznamu s plovouci radovou carkou, exponent s posunem 64 a decimalni zaklad, vhodny tvar mantisy 1) prevest desetinne cislo do float-typu s posunem exp. o 64 a BINARNIM zakladem. Pozor, zde tedy toto cislo musete prevest standardne do binarni soustavy a pak jej v ni posunout a mantisu zapsat jako normalni binarni cislo. Pokud by byl decimalni zaklad, mantisa se koduje v BCD! (opravte me?) 1. zapiste dekadicke cislo 0.377 v zazname pro plovouci radovou carku. zvolte exponent s posunem 64 a decimalnim zakladem a vhodny tvar mantisy. vysledek normalizujte a zapiste tak, jak se bude jevit v dvojkovem tvaru. 2) Zvolit vhodny tvar mantisy pro zapis 0,0377 s s desitkovym zakladem, s posunem 64. Normalizovat. 2) Zvolit vhodny tvar mantisy pro zapis 0,037 s desitkovym exponentem, s posunem 64. Normalizovat. 3. 0.0527 s posunem exp. o 64 a dec. základem ----------------------------------------------------------- Dekadickej zaklad znamena implicitne (VJJ copyright ;), ze se ma pouzit tvar BCD, tj: 0(znamenkovy bit, 0=-, 1=+) 0100 0000(exponent,coz znamena 10^64) 0000 0011 0111 0111 (coz znamena 0,0000 0011...) Ted uz jen normalizovat 0 0011 1111 (posun mantisy o jednicku doprava = odecist od exponentu jednicku) 0011 0111 0111. Doufam, ze je to uz jasnejsi. No tak na tomhle jsem se taky nechal nachytat. Pred testem jsem se ho jeste ptal, jestli ma byt v desitkovem zakladu exponent, nebo ta mantisa. Odpovedel mi ve stylu "Ale na tohle se prece nemuzete ptat..." No, asi mel pravdu Smile Exponent je o desitkovem zakladu - vzdycky mas 10 na neco. S posunem 64 to znamena asi tolik, ze kdybys mel prevest treba cislo 5 s exponentem o desitkovem zakladu a posunem 64, bude to vypadat asi tahle: 001000000(exp)....00000000101(manitsa) mantisa treba na 23 mist (jako je to ve skriptech) Ta veticka "vhodny tvar mantisy" znamena dle meho nazoru to, ze kdyz vidis, ze delis jak blbec a cas bezi, mas to frknout do BCD a mas vystarano. To mi pri ustnim "zkouseni" vycetl a mel me za blbce, ze jsem to nepochopil, kdyz mi to rikal. No nic. Tri body sem, tri body tam. Takze cislo by melo vypadat asi tahle: bez normalizace 0(znamenko)001000000(exp)0000 0011 0011 0111 0000 0000 .... (mantisa) po normalizaci 0(znamenko)000111111(exp)0011 0011 0111 000 0000 .... (mantisa) V tomhle zapisu se s tim uz pracovat da. Mozna nemam pravdu, ale takhle jsem to po zkousce pochopil ja. Jinak exponent je o dekadickem zakladu, ale vyjadreni je binarni. To jsou dve rozdilne veci, ktere mi taky omlatil o hlavu. Mas b^z (b na z), b je zaklad (tedy deset) a z je ten exponent co vyjadrujes (binarne) Snad je to ted trochu jasnejsi, kdyby ne, jeste se ozvi. ----------------------------------------------------- Odečtěte čísla -39 a -43 za použití desítkových doplňků Odecist 2 cisla metodou "end-arround-carry" =sečtení negace menšitele a přičtení přenosu Secist 37 a -8 v dvojkovy soustave. Obe cisla se mohou prevest do dvojkoveho obrazu. Ten je pro kladne cislo stejny, pro zaporne je to dvojkovy doplnek a obe cisla secteme. Vznikly prenos se zanedbava. Nebo metoda dvojkoveho doplnku: mensitele prevedeme na dvojkovy doplnek a pricteme. Dvojkovy doplnek je negace + 1. Vynásobte čísla 1010 a 1011 s posunem doprava - cisla se ciste binarne vynasobi, posun doprava znamena ze se posouvaji doprava a tim se posouva mocnina dvojky - vaha bitu 1010 nasobit 1011 s posunem doleva (Priklad ze slidu) 377 napsat ve zbytkovejch tridach 5,3,2,17,11 myslim a vyjadrit max. cislo v desitkove soustave jednoznacne urcitelny. - jde o priklad nepoliadicke soustavy. Je to usporadana katice z0 - zn ruznych prvocisel cislo je pak vyjadreno zbytkama. Napriklad {2,3,5} cislo 5 = 120. 5 mod 5 =0, 5 mod 3 = 2 a 5 mod 2 = 1. cislo - 5 by pak bylo 110 perioda - interval zobrazeni, tedy max cislo +1 je 2*3*5 -Nepolyadické soustavy - co to je, druhy, vyjádřit v nich číslo 7 Napriklad rimska soustava Soustava zbytkovych trid, tez RNS zaporne cislo ve zbytkove tride se udela tak ze se veme cislo ve zbytkove tride a kazda ta cifra se odecte od sveho prvocisla - MODULO dekadicke cislo 377 do sedmickovej sustavy 377 : 7 53 zbytek 6 7 - 4 1 - 0 0 - 1 vysledek je 1046 --------------------- Máte zadaný číslo y=a3*x^3+a2*x^2+a1*x^1+a0*x^0 (nebo tak nějak) v x soustavě a má se vyjádřit b0 v t-čkový soustavě., jak se to provede? - mame cislo Y a zaklad soustavy R - Y = a0 + R(a1 + R(.......)) - pri zakladu T pak pro Y platit: Y/T = b0 + T(b1 + T(........)) - viz predchozi priklad: cislo Y delime v Rkove soustave Tckem a zbytek po deleni je b0 - cislice s nejnizsi vahou. Vysledek deleni je pak T(b1 + T(........)) Vybrat si typ zobrazeni cisla s plovouci desetinnou carkou a napsat krajni hodnoty Zvolit tvar exponenty a popsat vlastnosti (+- nekonecno, NaN, +-0...) --------------------------------------------------------------------------- +- nekonecno: matisa = 0 a exponent je maximalni NaN (not a number): exponent je maximalni a mantisa je nenulova. Pokus je znamenko 1 (minus) je to tiche NaN (nedava zadny priznak) a pokud je 0 tak je to signální NaN. +-0: mantisa i exponent je 0. Zapište číslo 0.682 (myslím) do 4-bitového záznamu 0.xxxx, jaká je chyba? ------------------------------------------------------------------------------ Cislo se prevede na dvojkove se 4 bity od carky a pak zpatky do desitkove. Rozdil puvodniho a toho je chyba. Pri zaokrouhlovani se pri prevodu na dvojkovou soustavu jde jeste o jeden bit niz a pokud je 1 tak se pricte 1 k cislu. Chyba se tak zaokrouhlenim zmensi. vynasobit dve cisla s Boothovym prekodovanim -doba nasobeni je zavisla na poctu souctu - pocun je rychlejsi nez soucet, pocet souctu zavisi na poctu jednicek nasobitele. -je to vhdone pro dlouhe retezce jednicek protoze ke scitani a odecitani dochazi jen na konci retezce - prechozd z mnoziny cisel {0,1} do {+1,-,1} prekodovavana/cislice vpravo/boothův kód 0/0/0 přiklad 0 0 1 1 1 0 0/1/+1 0+1 0 0-1 0 1/0/-1 horni cislo se násobí mocninou dvojky, tam kde je +1 a k tomu 1/1/0 se odecte horni cislo nasobku mocniny dvojky kde je -1 Jaká je redundance záznamu v BCD pro 1 číslici, pro dlouhá čísla? kratka: 6/16 = 3/8 = 37,5 % dlouha: binarni zaznam log2 x bitu dekadicky log10x bitu redundance zaznamu 4*log10x/log2x = 4*log 10 2 = asi 1,204 postfixova notace vyrazu(mozna neni presne) A*B + ((C+D)/E+F)*G+H a napsat jak bude vypadat zasobnik na konci Postfixni notaci pouzivaji BEZADRESOVE instrukce Znamenka jsou za dvojici operandu! Co zasobnik? (Prepsat vyraz do postfixu, urcit, co zbude na konci v zasobniku.) Zakladni problemy pri navrhu pocitace. Popsat. Organizace, architektura, implementace architektura = zahrnuje prvotní úvahy související s návrhem počítače a definuje vlastnosti počítače, které mají vliv na jeho programový model. Zjednodušeně se jedná o pohled na počítač z úrovně programátora. organizace = specifikuje vlastnosti počítače, které ovlivní potenciál navržené architektury. Zjednodušeně se dá chápat jako popis logického seskupení a vzájemných vztahů mezi různými subsystémy navrhovaného stroje. implementace = volba vhodné technologie pro podporu navržené architektury a organizace. Při realizaci počítače pomocí elektronických prvků bude zahrnovat i obvodový návrh. Co to je a kde se pouziva technologicke plato? = obecný souhrn vlastností technologie, která bude při implementaci připravena pro použití. Důležité je, aby bylo v použitelných mezích neměnné = tzv. Interval stabilní technologie = a nedocházelo k oscilacím mezi návrhem organizace a implementace. Tedy flexibilita návrhhu mumsí přiměřeně zaručovat absorpci pokroku v technologiích. Tím dojde k soustředění investic do výroby a ušetří se na nákladech souvisejících s častou změnou návrhu. Zákl. pohledy na návrh počítače dle Zuse Konrád Zuse - pobdobí mezi válkami a behem 2 sv. Statik v tovarne na vyrobu letecke techniky Zkonstruoval prvni programovatelny pocitac. Z1 - Z4 a) matematicke a logicke 1) metody rizeni behu programu 2) binarni system pro reprezentaci cisel 3) metody pro realizaci aritmetiky v pohyblive radove carce b) designerske s orientaci na 1) realizaci plne automatickych aritmetickych operaci 2) pametis vysokou kapacitou 3) stavebnich modulu pracujicich na dvoustavovem principu Zapiste zjednoduseny PMS diagram personalniho pocitace. (Strana 35) asi bych pouzil PMS por pocitac Apple. PMS je Procesor Memory switch zkratky: ----------------------------------------- S - komunikacni kanal - sbernice, zde je to prepínac a diky tomu spolu mohou komunikovat pouze 2 komponenty v danem case. - takze nevyhoda kdyz se neco cte z I/O tak rpocesor nemuze nic delat a flaka se K - aktivni agent K, predrazen pasivnim komponentam, aby spouste jejich aktivity M - pamet C - program ulozeny v pocitaci X - okolni prostredi - periferie ---------------------------------------------- Nakreslit PMS diagram pameti s vkladanim cyklu se 4 moduly, popsat u toho mozne techniky redukce konfliktu Odvoďte vztah pro vel. paměti pro mikro- a nanoprog. -mikro: = k *[ n (ridici bity) + log2k (adresa pristi mikroinstrukce)] -nano: = k* [ log2v (adresa nanoinstrukce) + log2k] + nv (velikost nanopameti) Modality operacneho kodu - add = add R to R 01010 (operandy stejneho typu)(vysledek do pameti - registru) add M to M add R to M add M to R nejcastejsi typy: a) aritmeticko logicke modality b) modality instrukci posuvu a rotace c) modality pouzite pro instrukce rizeni programu Modality, druhy a popsat Modalita instrukce ovlivnuje zpusob, jak je íinstrukce interpretovana a) zpusobi zmenu nebo modifikaci operacniho kodu b) meni nebo modifikuje adresy operandu tvar: [modalita]: [modalita] => 1) modalita operacnich kodu 2) modalita operandu 3) modalita ochrany pameti (stroje v multiprogramovem rezimu - chrani bloky pameti patrici ruznym uzivatelmu, bit nebo skupina urcujjici pristupova prava = tagova data) Modality operandu, druhy a popsat. a) modalita adresy operandu efektivni adresa operandu je chapana jako modifikace operandu jinymy datovymy strukturami indexova, zasobnikova, mod. neprimeho adresovani b) modalita poli operandu operandem je polem, cast instrukce urcujici delku tohoto pole u slovne orientovanych stroju, casti nebo nasobky slova jsou jako operandu c) jako modalita mohou byt chapany i velikosti a formaty operandu (formaty Velky a maly Endian) maly = 1234 velky = 4321 Cool Rozdil horizontalniho mikroprog. a nanoprog. , graficky znazornit, urcit, ktery je narocnejsi na pamet. vztah mezi mikro a nanoprogramovanim horizontalni mikroprogramovani,nanoprogramovani, nakreslit obrazek, vysvetlit...str 83,84 vysvetlete rozdil mezi horizontalnim a vertikalnim mikroprogramovanim. jak bude struktura a obsah pameti pri kazde z techto metod (graficky znazornete a popiste). Ktera z uvedenych metod bude klast mensi naroky na pamet? (strana 83) - horizontální formát = dlouhý formát mikroinstrukce, který obsahuje přímo hodnoty řídících signálů, které se dále nedekódují. V tomto případě vzrůstá nárok na kapacitu paměti mikroprogramu, avšak na druhou stranu vybavování řídících signálů probíhá největší rychlostí. Již od počátku je nutno rozhodnout o sdružení jednotlivých bitů do polí a odstranit tak některé kombinace, existuje zde menší flexibilita celého návrhu a může dojít k tomu, že v budoucnu nebude možnoprovést některé modifikace. - vertikální formát = získáme ho aplikací metody kódování na celé pole řídících bitů. Je maximálně úsporné. Dochází k dodatečnému zpoždění při dekódování obsahu řídící paměti. Vzhledem ke složité analýze současnosti řídících signálů bude navržený dekodér velmi omezený a nebude dovolovat další rozšiřování. 1) LOAD NEGATIVE na virtualnim procesoru 4) virtualni procesor s instrukci JMP 3. neco na virtualnim procesoru, tusim ze Load Complement nebo tak - vzivote sem nevidel 7. INC virt. procesor x) No na virt. proceseru naprogramovat jumper relativni vuci citaci, myslim. vypocitat zrychleni linkou proudoveho zpracovani s hloubkou 5 k secteni 10000 cisel oproti neproudovemu, nebo tak nejak. Cool Vypocitat zrychleni linkou proudoveho zpracovani s hloubkou 5, kdyz chceme secist 10000 paru cisel. Vime, ze v jednom cyklu stroj dokaze secist 5 paru cisel. (strana 89) - instrukce hloubky D muze zpracovat N instrukci v N+D krocich. - zrychleni tak bude rovno (N*D) : (N+D) - predpoklada se nevyskyt bublin. Pri velkem N a malem D se D da zanedbat a zrychleni - bude linearne zavisle na hloubce pipeliny Nakresleni Gantovo diagram pro proudove zpracovani typy operaci, celkem se zpracovavaji dve instrukce, stejne 1) --- --- 2) --- --- 3) --- --- 4) --- --- 5) --- --- ---------------------------- 1 2 3 4 5 6 - hodinove cykly procesoru - zacina se v case 1 (osa x) kdy se pro prvni isntrukci provede 1 operace. - v case 2 se pro prvni instrukci provadi druha operace a pro druhou - instrukci prvni operace. atd ----------------------------------- Princip práce proudové linky, popis pomocí gantových diagramů rozdělení procesu zpracování instrukce do několika postupných kroků nabízí možnost zpracování každého kroku ve zvláštní jednotce, která bude provázána s jednotkou následující. Tyto jednotky si výsledek zpracování budou předávat podobně jako montážní linka ve výrobním závodě. Vysvetlete princip retezeni vektoru. graficky znazornete zpracovani vektorove ulohy V1=V2+V3, V4=V1*V3 (strana 91)(skprit 8 slajd 37) Behem ukladani vysledku z prvni instrukce se zaroven provadi i dalsi a tim se v jednom cyklu ziskaji dva vysledky najednou vysvetlete pojem "precizni preruseni". v ktere oblasti se tento pojem pouziva? 9. Pojem precizního přerušení, kde se používá - Precizní přerušení a získání vektoru přerušení - přerušovací mechanismus = reakce procesoru na přednostní vykonání nějkaé funkce. 3. jak jsou rozliseny pameti podle jejich umistneni v systemu? Typy pamětí podle přístupu RAM = random access memory SAM = serial access memory DAM = direct access memory CAM = content addressable memory Nepřímé adresování registrem s postinkrementací - nakreslit a vysvětlit Nepriame adresovanie registru s preddekrementaciou pak neprime adresovani, nakreslit obrzek, okomentovat. relativni adresovani pomoci registru-prakticky?? nesmysl ------------------------------------------------------------------------- Zpusoby adresovani: (strana 71) 1) prime (pameti/registru): MOVE AX, THERE/ MOVE AX, BX (do AX se ulozi primo to co je v pameti / do AX se ulozi primo BX) 2) neprime adresovani (obsahem registru/obsahem pameti): MOVE AX, @BX / MOVE AX, @THERE (do AX se ulozi obsah pameti na kterou ukazuje BX / do AX se ulozi obsah pameti, na ktery odkazuje pamet.) Umoznujr aby nemodifikovatelna adresa operandu ukazovala na nejake misto v pameti a to pak nekam jinam. POST: MOVE BX, @AX po vykonani instrukce se AX zvetsi zmensi o jednu. @AX ukazuje na stejne misto behem vykonani. PRE: zmena se vykona pred instrukci a ukazatel @AX se tak posune na jine misto v pameti. 3) relativni adresovani a) vzhledem k bazove adrese MOVE AX, [BX]+8. BX je bazovy registr, ten ukazuje na misto v pameti (bazi) a kte se priste prislusna hodnota a obsah pameti v danem posunutem miste se ulozi do AX b) vzhledem k programovemu citaci MOVE AX, $PC+8, Programovy citac nekam ukazuje na pamet, posune se o 8 a obsah pameti se vypise do AX c) s hodnotou operandu, hodnota operandu bezrpostredne nasleduje za operacnim kodem, to je tedy hned za mistem v pameti kam ukazuje PC 4) idenxovane adresovani (modifikuje se adresa pameti indexovym registrem SI) a) prime: MOVE AX, THERE[SI], adresa v pameti se posune o SI a tato hodnota se ulozi do AX b) neprime MOVE AX, [BP][SI], BP ukazuje na pamet, to se posune jeste o SI a obsah pameti se ulozi do AX --------------------------------------------------------------------------------------------------- Rozdil mezi post-riscovym pc a pc rizenym daty. ------------------------------------------------- rizeni daty: instrukce mohou byt vykonany v jakemkoliv poradi, pokud maji dostupne pozadovane zdroje. Instrukce cekajici na vykonani predchozich instrukci jsou zarazeny do fronty instrukci pripravenych k provadeni. - problem urceni dky jsou prislusne operandy kdispozici - zpracovava slozitejsi datove struktury, treba pole. post RISC: vsechny operandy jsou ulozeny v registrech - snadneji identifikuje instrukci pripravenou k provadeni, maji totiz vzhledem k vyrovnavaci pameti zpracovani pevneho poctu aktivnich instrukci - po zpracovani dat jsou ulozena v poradi puvodniho sekvencniho poradi programu 4. Paměť typu SAM má vybavovací dobu pro sousední adresy 110ns, procesor přistupuje na adresy 503 a 706, získá-li první operand v čase t=0, za jak dlouho bude disponovat oběma? Za jak dlouho by jimi disponoval v případě RAM? cas se rovna konstanta * vzdalenost adres. Pro DAM by to bylo nejak funkce(vzdalenost adres) RAM - nahodny pristup, cas je konstantni SAM - serial access memory DAM - direct access memory, pristup je slozitejsi funkci vzdalenosti CAM - Content addressable memory - asociativni pamet. vyhledavani pdole obsahu pametoveho mista, zjisit jestli tahle polozka v pameti vubec je. - konstantni doba vyhledavani polozky, empty a skip bit (je relevantni a ma byt ve vyhledavani) SRAM - staticka z klopnych obvodu, informace uchovava dokud jsou napejeny DRAM - dynamicka, z kondenzatoru, vetsi hustota, nutne obnovovani informace Podle umisteni v systemu: registry vyrovnavaci pameti hlavni pamet sekundarni pamet ???????????????????????????????????????????, 4)Pak o kolik bude rychlejsi vektorovej procesor nez skalarni. Kdyz delam skalarni soucin 2 vektoru delky i. S tim ze vyzvednuti trva 40 procent case, dekodovani instrukce 10 procent, zpracovani 50 procent casu.??? 3)Redundance vyjadreni z trojkove do dvojkove soustavy.?? V pameti je ulozena hodnota primo do pole operandu. o jaky typ relativniho adresovani se v tomto pripade jedna? jak bude vypadat datova struktura v pameti, kdyz instrukcni kod ma jeden byte a ulozena hodnota je dvoubytova (graficky znazornete a zakreslete vsechny pouzite komponenty)