Микропроцессор с архитектурой IA-32
Вопросы к тестированию 2 для потока К2 и группы Д2-201
(весна 2007)
Архитектура персонального компьютера
1. Какую разрядность имел первый серийный микропроцессор? 4
2. Какова максимальная разрядность современных универсальных микропроцессоров? 64
3. Какую разрядность имеет микропроцессор Intel-8086 (К1810ВМ80)? 16
4. По какому принципу строится персональный компьютер? Магистрально-модульный
5. Какое максимальное количество устройств ввода-вывода может входить в состав персональной ЭВМ? Определяется разрядностью шины
6. Каким образом изменяются признаки результата, фиксируемые в регистре флагов? Процессором в зависимости от результата операции
7. Сколько 16-разрядных регистров общего назначения входит в состав микропроцессора Intel-8086 (К1810ВМ80)?8
8. Сколько 16-разрядных регистров общего назначения в микропроцессоре Intel-8086 (К1810ВМ80) допускают побайтовое обращение?4
9. В каком коде представляются в персональной ЭВМ числа с фиксированной точкой? В доп. коде
10. Какова длина сегмента в микропроцессоре Intel-8086 (К1810ВМ80)? 64кб
11. Чему равен физический адрес, если значение сегментного регистра равно AAAAh, а смещение в сегменте равно 2222h? ACCC2h (=AAAA*16+2222=AAAA0+2222=ACCC2)
12. Каково назначение сегментных регистров микропроцессора Intel-8086 (К1810ВМ80)? хранение базовых адресов сегментов в оперативной памяти
13. К памяти какого объема возможно обращение в микропроцессоре Intel-8086 1 МБ (20-разрядная шина адреса, адресация байтами: 220 байт = 1 Мбайт)
14. Какая информация будет считана из памяти, если считывается слово по адресу ABC45h, а в памяти хранятся следующие данные: (ABC44h)=77h, (ABC45h)=88h, (ABC46h)=99h ? 9988h (т.к. сначала считается младший байт (по адресу ABC45h), затем – старший)
Форматы команд и режимы адресации IBM PC
1. Какую длину может иметь непосредственный операнд в 16‑разрядном микропроцессоре? 8 и 16 бит
2. Значения каких регистров изменяются при выполнении команд межсегментных переходов? Cs , ip
3. Какое сочетание режимов адресации двухоперандной команды невозможно в системе команд 16‑разрядного микропроцессора? ii
4. Какой из сегментных регистров используется по умолчанию при формировании физического адреса операндов, находящихся в оперативной памяти, при режимах адресации, использующих для формирования эффективного адреса регистр BP?SS
5. Какие из режимов адресации не используются в системе команд 16‑разрядного микропроцессора? автоинкрементный и автодекрементный
6. Какие регистры можно использовать при базово-индексной адресации в 16‑разрядном микропроцессоре? SI, BX, BP
7. Какова разрядность физического адреса 16‑разрядного микропроцессора? 20 бит (сегмент + смещение)
8. Какую длину имеет непосредственный операнд в 16‑разрядном микропроцессоре при значении признака w=1? 2 байта
9. Какие регистры можно использовать при косвенной адресации в 16‑разрядном микропроцессоре? BX, DI, SI
10. Какие регистры можно использовать при относительной базово-индексной адресации в 16‑разрядном микропроцессоре?SI, BX, DI, BP
11. Какова максимальная длина команды 16‑разрядного микропроцессора? 6 байт
12. Какова разрядность эффективного адреса 16‑разрядного микропроцессора? 16 бит
13. Каково назначение признака s в командах, использующих непосредственный операнд? 1вместе с битом w определяет разрядность команды и операнда,2 для возможного сокращения длины команды в случае короткого непосредственного операнда
14. Значения каких регистров изменяются при выполнении команд внутрисегментных безусловных переходов?IP
15. Значения каких регистров изменяются при выполнении команд условных переходов?IP
16. Какую длину имеет команда прямого межсегментного перехода? 5b
17. Представьте следующую команду в машинном виде минимальной длины (при ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами кодирования команд и режимов адресации): SUB [SI+12h], DX 295412h *
18. Определить смещение, которое должно быть указано в команде короткого внутрисегментного перехода, расположенной по адресу (IP)=243Dh и осуществляющей переход на команду по адресу 24C6h.
19. Определите адрес команды, которая будет выполняться после команды перехода 7007h, расположенной по адресу (IP)=FFEDh, при следующих значениях флагов: ZF = 1, SF = 0, CF = 0, OF = 1
20. Представьте в символическом виде команду, имеющую следующий машинный код (при ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами кодирования команд и режимов адресации): 2ВB71324h SUB SI, [BX+2413h] *
Взаимодействие узлов и устройств в ЭВМ типа IBM PC
Микропроцессор с архитектурой IA-32
1. С каким этапом совмещается этап формирования адреса следующей команды? с 1-м
2. На каком этапе происходит выполнение операции в АЛУ? на 4-м
3. Какие действия выполняются в ЭВМ на 4-м этапе выполнения линейной команды? выполнение операции в АЛУ
4. На каком этапе происходит запись результата операции по адресу приемника результата? 5
5. Как изменится количество этапов выполнения команды пересылки данных MOV [BX+5],AX по сравнению с командой сложения? не изменится
6. Содержимое каких регистров меняется при формировании адреса следующей команды в персональной ЭВМ при отсутствии команд перехода? IP
7. Содержимое каких регистров меняется при формировании адреса следующей команды в персональной ЭВМ при отсутствии команд перехода? IP
8. Почему при формировании физического адреса содержимое сегментного регистра умножается на 16? чтобы увеличить объем адресного пространства, к которому может обращаться микропроцессор
9. Какие из блоков, входящих в состав 32-разрядного микропроцессора, отсутствовали в структуре 16-разрядного микропроцессора? блок управления защитой, кэш-память, блок управления переключением задач
10. Из каких блоков состоит диспетчер памяти 32-разрядного микропроцессора? блок управления страниц, блок сегментации
11. Какова разрядность сегментных регистров в 32-разрядном микропроцессоре?16
12. Сколько сегментных регистров имеется в микропроцессоре с архитектурой IA-32?6
13. Какие дополнительные возможности адресации операндов имеются в системе команд 32-разрядных микропроцессоров по сравнению с 16-разрядными? использование любого из восьми регистров общего назначения при формировании адрес, масштабирование содержимого индексного регис, использование 8-, 16- и 32-разрядных смещений при относительной адресац
14. Сколько 32-разрядных регистров общего назначения представлено в микропроцессоре с архитектурой IA-32? 8 (EAX, EBX, ECX, EDX, EDI, ESI, ESP, EBP
Конвейер
1. Какие преимущества обеспечивает конвейерный принцип обработки информации (при идеальном конвейере)? уменьшение времени выполнения программы, повышение скорости загрузки блоков микропроцессора
2. Как изменяется длительность такта при переходе от последовательного выполнения команд к конвейерному? увеличивается
3. Чем определяется длительность такта работы микропроцессора при конвейерной обработке информации? длительностью самого длинного этапа выполнения команды при последовательной обработке, имеющимися на данный момент технологическими возможностями производства микропроцессорных БИС
4. Какие из действий не выделяются в пятиступенчатом конвейере в отдельный этап? формирование признака результата, формирование адреса следующей команды
5. Какими средствами при конвейерной обработке информации обеспечивается повышение производительности работы микропроцессора? совмещением выполнения различных этапов различных команд в различных блоках микропроцессора
6. Чем характеризуется идеальный конвейер? отсутствием конфликтов
7. Какова длительность выполнения 20 команд в идеальном 5‑ступенчатом конвейере при длительности такта 10 нс?10-140
8. Каковы причины возникновения структурных конфликтов в конвейере? недостаточное дублирование некоторых ресурсов, некоторые ступени отдельных команд выполняются более одного такта
9. Как называются конфликты в конвейере, возникающие при конвейеризации команд переходов? по управлению
10. Как называются конфликты в конвейере, возникающие в случаях, когда выполнение одной команды зависит от результата выполнения предыдущей команды? по данн
11. Как называются конфликты в конвейере, возникающие в том случае, когда аппаратные средства микропроцессора не могут поддерживать все возможные комбинации команд в режиме одновременного выполнения с совмещением? структурные
АЛУ
1. Откуда в арифметико-логическое устройство поступают управляющие сигналы? из устройства управления
2. Какова разрядность регистра множимого RGX (без учета знакового разряда) в АЛУ, выполняющем операцию умножения n - разрядых чисел, заданных в прямом коде, с младших разрядов множителя? 2n разрядов
3. Какие функции должен выполнять регистр множимого RGX в АЛУ, выполняющем операцию умножения чисел, заданных в прямом коде, с младших разрядов множителя? загрузка
4. Какие функции должен выполнять регистр множителя RGY в АЛУ, выполняющем операцию умножения чисел, заданных в прямом коде, с младших разрядов множителя? сдвиг в сторону младших разрядов, загрузка
5. Какие функции должен выполнять регистр результата RGZ в АЛУ, выполняющем операцию умножения чисел, заданных в прямом коде, с младших разрядов множителя? сдвиг в сторону младших разрядов, сброс в "0",загрузка
6. Какой сигнал необходимо подавать на вход С0 сумматора в АЛУ, выполняющем операцию умножения чисел, заданных в обратном коде? сигнал переноса, вырабатываемый сумматором
7. Как изменится максимальное время между подачей слагаемых на вход комбинационного сумматора и получением результата на его выходе в случае суммирования чисел, заданных в обратном коде, по сравнению с суммированием модулей чисел? увеличится
8. Как изменится максимальное время между подачей слагаемых на вход комбинационного сумматора и получением результата на его выходе в случае суммирования чисел, заданных в обратном коде, по сравнению с суммированием чисел, заданных в дополнительном коде? увеличится
9. Каким образом в арифметико-логическом устройстве при выполнении умножения чисел, заданных в дополнительном коде, с младших разрядов множителя осуществляется переход к анализу очередного разряда множителя? сдвигом регистра множителя на 1 разряд вправо
Устройство управления
1. Каково назначение устройства управления в ЭВМ? выработка сигналов, необходимых для согласованной работы всех узлов и устройств ЭВМ
2. На какие типы делятся устройства управления? микропрограммное УУ, УУ с жесткой логикой
3. Какое из понятий соответствует действию, выполняемому одним управляющим сигналом за один такт? микрооперация
4. Как называется совокупность микроопераций, выполняемых в одном такте? микрокоманда
5. Какая информация используется при работе устройства управления? код операции выполняемой команды, признаки результата предыдущей команды, хранящиеся в регистре признак
6. Как называется совокупность микрокоманд, предназначенная для выполнения некоторой функционально законченной последовательности действий? микропрограмма
7. Какие преимущества имеет микропрограммное устройство управления по сравнению с устройством управления схемного типа? более легкое первоначальное проектирован, более легкая перенастрой
8. Какие преимущества имеет устройство управления схемного типа по сравнению с микропрограммным устройством управления? более высокое быстродействие
9. От чего зависит количество управляющих сигналов, вырабатываемых устройством управления? количеством микроопераций, выполняемых всеми устройствами ЭВМ
10. Какой из датчиков сигналов имеет лучшее быстродействие (считая, что все используемые в датчиках элементы имеют одинаковое быстродействие)? на основе сдвигового регистр
11. Какие схемные решения используются при построении датчика сигналов? на основе счетчика и дешифратора, на основе сдвигового регистра
12. Какие блоки входят в состав схемного устройства управления? датчик сигналов, блок управления операциями, дешифратор кода операции
13. Какие блоки входят в состав микропрограммного устройства управления? преобразователь адреса микрокоманды, память микропрограмм
14. От чего зависит разрядность памяти микропрограмм микропрограммного устройства управления? от количества микроопераций, выполняемых всеми устройствами ЭВМ
15. От чего зависит количество слов в памяти микропрограмм микропрограммного устройства управления? от количества команд, составляющих систему команд ЭВМ, от количества микрокоманд, необходимых для выполнения отдельных команд ЭВМ