Đề cương kiến trúc máy tính | Đại học Kinh tế Kỹ thuật Công nghiệp

Ontapful - Đề cuong Table of Contents
CHƯƠNG 1..................................................................................................................................................2
II. Bài tập.................................................................................................................................................2
CHƯƠNG 2..................................................................................................................................................3
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHUƠNG 3......................................................................................................4
CHƯƠNG 4..................................................................................................................................................5
II. Bài tập......................................................................................................................................................6
CHƯƠNG 5..................................................................................................................................................8
_____________ CÁC CÂU HỎI VẤN ĐÁP _____________....................................................................9 21.
Hãy lựa chọn đáp án đúng để thực hiện biểu thức f = (a - b) / (c + d * e) bằng hệ lệnh 0 tham số?. 9
CHƯƠNG 1..................................................................................................................................................9
Phần lý thuyết:........................................................................................................................................9
Câu 1. Hãy nêu những đặc điểm cơ bản của các loại máy tính theo các tiêu chí phân loại?.............9
Câu 2. Mô hình máy tính cơ bản gồm các thành phần chính nào. Hãy nêu chức năng cơ bản của
các thành phần đó?.............................................................................................................................9
Câu 3. Vẽ mô hình phân lớp máy tính?..............................................................................................9
Câu 4. Nêu cấu tạo chung và vẽ sơ đồ kiến trúc máy tính Von Neumann?.......................................9
Câu 5. Có mấy loại bus dùng trong kiến trúc máy tính. Hãy kể tên và nêu chức năng của từng loại?
Vẽ sơ đồ hoạt động của máy tính ứng với các đường bus kể trên?..................................................9
Trắc nghiệm.............................................................................................................................................9
CHƯƠNG 3..................................................................................................................................................9
BỘ BÀI TẬP, CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
THẢO LUẬN MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
BÀI THẢO LUẬN SỐ 1 CHƯƠNG 1 I. Câu hỏi trắc nghiệm
1. Bộ xử lý trung tâm CPU có chức năng:
B. Thi hành các chương trình được chứa trong bộ nhớ chính
2. Bộ xử lý trung tâm CPU gồm có:
C. Khối điều khiển, khối tính toán số học và Logic, tập các Thanh ghi.
3. Bộ xử lý trung tâm CPU là bộ phận: A. Thi hành lệnh.
4. BUS nối bộ xử lý với Bộ nhớ có đặc điểm:
D. Có chiều dài ngắn và thường rất nhanh.
5. BUS nối bộ xử lý với bộ nhớ thuộc loại BUS nào sau đây: B. BUS đồng bộ.
6. Cấu trúc máy tính là thuật ngữ:
D. Quan tâm đến các đơn vị vận hành và sự kết nối giữa chúng nhằm hiện thực hóa những đặc
tả về kiến trúc, chẳng hạn như tín hiệu điều khiển, giao diện giữa máy tính với các thiết bị ngoại vi,...
7. Cấu trúc phần cứng của máy tính
C. CPU, hệ thống vào ra, Bộ nhớ trong.
8. Chức năng của BUS địa chỉ?
A. Vận chuyển địa chỉ để xác định ngăn nhớ hay cổng vào ra.
9. Chức năng của BUS điều khiển?
C. Vận chuyển các tín hiệu điều khiển.
10. Chức năng của BUS dữ liệu?
D. Vận chuyển dữ liệu giữa CPU, các Modul nhớ và Modul vào ra với nhau. II. Bài tập CHƯƠNG 2
I. Câu hỏi trắc nghiệm
1. Cấu trúc chung của một mã lệnh gồm:
D. Tiền tố, Mã toán, Toán hạng, Địa chỉ trực tiếp
2. Có mấy phương pháp xác định địa chỉ?
1. Chế độ định địa chỉ tức thì
2. Chế độ định địa chỉ thanh ghi
3. Chế độ định địa chỉ trực tiếp
4. Chế độ định địa chỉ gián tiếp qua thanh ghi
5. Chế độ định địa chỉ gián tiếp qua ngăn nhớ
6. Chế độ định địa chỉ dịch chuyển
3. Bộ đếm chương trình PC có nhiệm vụ:
A. Giữ địa chỉ của lệnh tiếp theo sẽ được nhận vào
4. Thanh ghi IR có nhiệm vụ:
A. Chứa lệnh hiện đang thi hành
5. Dãy các bước dùng để thi hành chỉ thị gọi là chu kỳ:
B. Lấy lệnh - giải mã lệnh - thi hành lệnh
6. Chỉ ra câu đúng trong số các bước thi hành một lệnh:
D. Thay đổi thanh ghi lệnh để trỏ tới lệnh tiếp theo
7. Việc thi hành một lệnh mã máy có thể chia làm mấy giai đoạn? 5 IF : Lấy lệnh ID : Giải mã lệnh OF : Nạp tham số EX : Thực hiện lệnh OW : Ghi dữ liệu
8. Các giai đoạn thi hành một lệnh mã máy theo thứ tự thực hiện là:
C. Lấy lệnh - Giải mã lệnh - thi hành lệnh - thâm nhập bộ nhớ trong - lưu trữ kết quả
9. Chức năng của thanh ghi con trỏ dữ liệu DP là:
Chứa địa chỉ của ngăn nhớ dữ liệu mà CPU muốn truy cập
10. Ngăn xếp (stack) là vùng nhớ có cấu trúc: LIFO (Last In - First Out).
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHUƠNG 3
1. Bộ xử lý trung tâm CPU gồm có:
C. Khối điều khiển, khối tính toán số học và Logic, tập các Thanh ghi.
2. Cấu trúc phần cứng của máy tính
CPU, hệ thống vào ra, Bộ nhớ trong.
3. Đơn vị điều khiển (CU) có nhiệm vụ:
B. Lấy chỉ thị từ bộ nhớ chính, giải mã và điều khiển ALU.
4. Đơn vị tính toán số học và Logic (ALU) có nhiệm vụ;
A. Làm phép tính trên các số liệu
5. Kỹ thuật ống dẫn có đặc điểm:
B. Làm tăng tốc độ thực hiện các lệnh
6. Tseq thời gian thực hiện tuần tự, Tpipeline thời gian thực hiện pipeline. Gọi S
(speedup) là hệ số tăng tốc
7. Cho Hệ thống pipeline có 5 công đoạn, thực hiện 5 lệnh, hệ số tăng tốc là 25/9
8. Cho hệ thống pipeline, có 5 công đoạn, biết hệ số tăng tốc là 20/8. Hỏi hệ thống
đã thực hiện bao nhiêu lệnh? 4
9. Các khó khăn (xung đột) gặp phải khi sử dụng đƣờng ống lệnh pipeline?
C. Xung đột cấu trúc, xung đột dữ liệu, xung đột điều khiển
10.Xung đột dữ liệu bao gồm?
D. RAW (read after write), WAW (write after write), WAR (write after read) CHƯƠNG 4
I. Câu hỏi trắc nghiệm
1. Chọn đáp án sai về qui tắc phân cấp bộ nhớ. Qui tắc chung của hệ thống phân cấp bộ nhớ dựa trên :
A. Mối quan hệ về không gian B. Mối quan hệ logic
C. Mối quan hệ về thời gian D. Mối quan hệ tuần tự
2. Người ta đã thống kê được rằng các lệnh trong chương trình hầu hết được thực hiện một cách tuần tự chiếm: 70-80%
3. Mô hình phân cấp bộ nhớ hai cấp: Processor - Mainmemory – Secondarymemory
4. Qui trình xây dựng bộ nhớ gồm
5. Khi xây dựng bộ nhớ có dung lượng 1MB* 8bit từ IC 256KB * 8bit thì số IC cần để xây dựng bộ nhớ là 4
6. Khi xây dựng bộ nhớ có dung lượng 1MB * 8bit từ IC 256KB * 8bit thì số lượng đường địa chỉ cần sử dụng cho bộ nhớ là 20
7. Khi xây dựng bộ nhớ có dung lượng 1MB * 8bit từ IC 256KB * 8bit thì số lượng đường địa chỉ cần sử dụng cho IC nhớ là 18
8. Khi xây dựng bộ nhớ có dung lượng 1MB * 8bit từ IC 256KB * 8bit thì số lượng IC mở đồng thời là 1
9. Khi xây dựng bộ nhớ có dung lượng 1MB * 32bit từ IC 256KB * 8bit thì số IC cần để xây dựng bộ nhớ là 16
10. Khi xây dựng bộ nhớ có dung lượng 1MB * 32bit từ IC 256KB * 8bit thì số lượng đường địa chỉ cần sử dụng cho bộ nhớ là 20 II. Bài tập
1. Tính tỷ suất lỗi trang (PF) cho một tiến trình truy nhập bộ nhớ theo các trang như sau: 1, 1, 3, 2,
5, 3, 6, 1, 5,3, 4, 5, 6. Biết bộ nhớ có 3 khung trang, thay thế dữ liệu theo phương pháp FIFO 1 1 3 2 5 3 6 1 5 3 4 5 6 1 1 1 5 5 5 3 3 3 6 3 3 3 6 6 6 4 4 4 2 2 2 1 1 1 5 5
PF = ( số lỗi trang ) / ( tổng ) = 10/13
2. Tính tỷ suất lỗi trang (PF) cho một tiến trình truy nhập bộ nhớ theo các trang như sau: 1, 1, 3, 2,
5, 3, 3, 1, 5,2, 4, 3, 1, 1 Biết bộ nhớ có 3 khung trang, thay thế dữ liệu theo phương pháp FIFO 1 1 3 2 5 3 3 1 5 2 4 3 1 1 1 1 1 5 5 5 3 3 3 3 1 1 1 2 2 2 4 4
PF = ( số lỗi trang ) / ( tổng ) = 7/14
3. Tính tỷ suất lỗi trang (PF) cho một tiến trình truy nhập bộ nhớ theo các trang như sau: 1, 1, 3, 2,
5, 3, 3, 1, 5,2, 4, 3, 1, 1. Biết bộ nhớ có 3 khung trang, thay thế dữ liệu theo phương pháp LRU 1 1 3 2 5 3 3 1 5 2 4 3 1 1 1 1 1 5 5 5 5 3 3 3 3 3 3 2 2 2 1 2 2 1 1 4 4 4
PF = ( số lỗi trang ) / ( tổng ) = 9/14
4. Tính PF cho một tiến trình truy nhập bộ nhớ theo các trang như sau:1, 1, 3, 2, 5, 1, 5, 3, 1, 1, 5, 3.
Biết bộ nhớ có 3 khung trang và thay thế dữ liệu theo phương pháp LRU? 1 1 3 2 5 1 5 3 1 1 5 3 1 1 1 5 5 5 3 3 3 1 1 2 2 2 3
PF = ( số lỗi trang ) / ( tổng ) = 6/12 = 50%
5. Tính PF cho một tiến trình truy nhập bộ nhớ theo các trang như sau:1, 1, 3, 2, 5, 1, 5, 3, 6, 1, 5, 3.
Biết bộ nhớ có 3 khung trang và thay thế dữ liệu theo phương pháp LRU? 1 1 3 2 5 1 5 3 6 1 5 3 1 1 1 5 5 5 5 1 1 1 3 3 3 1 1 6 6 6 3 2 2 2 3 3 3 5 5
PF = ( số lỗi trang ) / ( tổng ) = 10/12 = 83%
6. Tính PF cho một tiến trình truy nhập bộ nhớ theo các trang như sau:1, 1, 3, 2, 5, 1, 5, 3, 6, 1, 5, 3.
Biết bộ nhớ có 3 khung trang và thay thế dữ liệu theo phương pháp tối ưu hóa? 1 1 3 2 5 1 5 3 6 1 5 3 1 1 1 1 1 1 3 3 3 6 3 2 5 5 3
PF = ( số lỗi trang ) / ( tổng ) = 6/12 = 50%
7. Tính PF cho một tiến trình truy nhập bộ nhớ theo các trang như sau: 1, 0, 2, 7, 1, 2, 2, 3, 4.Biết
bộ nhớ có 3 khung trang và thay thế dữ liệu theo phương pháp Tối ưu hóa? 1 0 2 7 1 2 2 3 4 1 1 1 1 3 4 0 0 7 7 7 2 2 2 2
PF = ( số lỗi trang ) / ( tổng ) = 6/9 = 66.7%
8. Tính PF cho một tiến trình truy nhập bộ nhớ theo các trang như sau: 1, 1, 3, 2, 5, 1, 5, 3, 1, 1, 5,
3.Biết bộ nhớ có 4 khung trang và thay thế dữ liệu theo phương pháp Tối ưu hóa? 1 1 3 2 5 1 5 3 1 1 5 3 1 1 1 1 3 3 3 2 2 5
PF = ( số lỗi trang ) / ( tổng ) = 4/12 = 33.3%
9. Tính PF cho một tiến trình truy nhập bộ nhớ theo các trang như sau: 7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 1. Biết
bộ nhớ có 4 khung trang và thay thế dữ liệu theo phương pháp Tối ưu hóa? 7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 1 7 7 7 7 3 3 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 4 4 2 2 2 2
PF = ( số lỗi trang ) / ( tổng ) = 4/12 = 58.3%
10. Cho Thời gian truy nhập bộ nhớ chính là 100ns. Thời gian truy nhập bộ nhớ Cache là 10ns. Tỷ số
trúng cache là = 90%. Truy cập bộ nhớ 10 lần. Tỷ lệ thời gian không cache/ thời gian có cache là A. 4.2 lần B. 7.3 lần C. 5.3 lần D. 6.2 lần
11. 6. Cho Thời gian truy nhập bộ nhớ chính là 100ns. Thời gian truy nhập bộ nhớ Cache là 20ns. Tỷ
số trúng cache là = 80%. Truy cập bộ nhớ 10 lần. Tỷ lệ thời gian không cache/ thời gian có cache là -
Thời gian truy cập bộ nhớ chính ( ko có trong cache )
Tkhông cache = 10*100 = 1000 (ns) -
TG truy cập bộ nhớ cache ( 8 trúng , 2 trượt )
Tcache = 20*8 + 100*2 = 360 ( ns ) -
Tv cache / Tcache = 1000/360 = 2.8 CHƯƠNG 5 Câu hỏi trắc nghiệm
1. Màn hình có chức năng : Hiển thị thông tin
2. Card màn hình có chức năng: Xử lý đồ họa
3. Bàn phím là được gọi là thiết bị: Nhập chuẩn
5. Quá trình vào ra dữ liệu giữa thiết bị ngoại vi và bộ nhớ theo phương thức DMA là: Truy cập bộ nhớ trực tiếp.
6. Viết chương trình cho bộ xử lý: Chương trình dài, có nhiều lệnh trợ giúp ngôn ngữ cấp cao.
7. SIMD thuộc loại máy tính: Một dòng lệnh, nhiều dòng số liệu. 8. Máy tính RISC là máy
A. Reduce instruction set computer
B. Máy tính có tập chỉ thị rút gọn rất nhỏ
9. MIMD thuộc loại máy tính: Nhiều dòng lệnh, nhiều dòng số liệu.
10. MISD thuộc loại máy tính: Nhiều dòng lệnh, một dòng số liệu.
11. SISD thuộc loại máy tính: Một dòng lệnh, một dòng số liệu.
_____________ CÁC CÂU HỎI VẤN ĐÁP _____________
1. Chức năng của BUS địa chỉ là vận chuyển địa chỉ để xác định ngăn nhớ hay cổng vào ra.
2. MIPs (Million Instruction Per Second) là số triệu lệnh được thực hiện trong 1 giây.
3. Mạch của hệ tổ hợp được thực hiện bằng những phần tử Logic cơ sở.