Запоминающие устройства
1. Какова минимальная адресуемая ячейка памяти в современных ЭВМ?
· 1 байт
2. Какие основные параметры характеризуют запоминающее устройство?
· Емкость
· Быстродействие
3. Чем определяется быстродействие запоминающего устройства при считывании информации?
· Временем, затрачиваемым на поиск нужной информации в памяти;
· Временем, затрачиваемым на считывание информации.
4. Какое из представленных запоминающих устройств в составе одной ЭВМ обладает наиболее высоким быстродействием?
· Кэш-память
5. Какое из запоминающих устройств в составе одной ЭВМ обладает наибольшей емкостью?
· Внешняя память
6. Чем определяется быстродействие запоминающего устройства при записи информации?
· Временем, затрачиваемым на поиск места в памяти, предназначаемого для хранения информации;
· Временем, затрачиваемым на запись информации.
7. Чем определяется емкость памяти?
Емкость памяти - это максимальное количество данных, которое в ней может храниться.
· Количеством адресуемых элементов и количеством разрядов, составляющих одну ячейку.
8. В запоминающем устройстве какого типа время доступа не зависит от места расположения участка памяти?
· С произвольным доступом (RAM)
9. Чем определяется время обращения к регистровой памяти?
· Частотой синхронизации микропроцессора
10. Чем характеризуется идеальное запоминающее устройство?
· Бесконечно большой емкостью;
· Бесконечно малым временем обращения.
11. Сколько БИС с организацией 1К слов по 1 разряд потребуется для построения ЗУ с организацией 4К слов по 8 разрядов?
· Сначала собираем БИС по 8 разрядов каждая (получаем схемы 1К слов по 8 разрядов), затем соединяем 4 таких БИС, получая схему 4К слов по 8 разрядов è8*4=32
12. Чем определяется быстродействие запоминающего устройства при считывании информации?
· Временем, затрачиваемым на поиск нужной информации в памяти;
· Временем, затрачиваемым на считывание информации.
Взаимодействие узлов и устройств в ЭВМ типа IBM PC
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?
· На 5-м
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. Почему при формировании физического адреса содержимое сегментного регистра умножается на 16?
· Чтобы увеличить объем адресного пространства, к которому может обращаться микропроцессор
· Чтобы передавать адрес по 20-ти разрядной шине???
Управление памятью
1. Какиеосновные функции выполняет система управления памятью?
· Учет и модернизация состояния свободных и уже распределенных областей памяти;
· Определение потребностей каждой задачи в оперативной памяти (распределение памяти для выполнения задач);
· Непосредственное выделение задаче оперативной памяти.
2. Каковы основные системные требования при распределении памяти?
· Увеличение степени использования оперативной памяти при параллельном развитии нескольких процессов в мультипрограммном режиме;
· Обеспечение защиты информации при параллельном развитии нескольких процессов в мультипрограммном режиме;
· Обеспечение взаимодействия между процессами в мультипрограммном режиме.
3. Каковы основные требования пользователей к распределению памяти?
· Получение оперативной памяти в размерах, превышающих физически существующую;
· Обеспечение быстрого выполнения коротких программ;
· Легкость и простота взаимодействия между программами при использовании общих процедур.
4. Какая часть программного обеспечения всегда располагается в оперативной памяти?
· Ядро операционной системы
5. Что такое виртуальная память?
· Память, объем которой равен сумме объемов ОЗУ и внешних запоминающих устройств данного компьютера;
· Память, используемая программистом при написании программ, и имеющая объем, равный максимально возможному при заданной разрядности адресной шины.
6. Почему концепция виртуальной памяти базируется на ее страничном разбиении?
· При страничном разбиении памяти объемы физической и виртуальной страниц совпадают, что позволяет заменять страницу оперативной памяти новой страницей из внешней памяти без возникновения проблем фрагментации памяти.
7. Каким образом виртуальный адрес преобразуется в физический?
· Номер виртуальной страницы заменяется номером физической. Смещение в странице не меняется.
8. Какие адреса использует программист при составлении программ?
· Виртуальные
9. Каковы особенности статического распределения памяти?
· Вся необходимая оперативная память выделяется процессу в момент его порождения;
· Выделение памяти единым блоком необходимой длины;
· Возникновение свободных участков памяти, которые невозможно без предварительного преобразования использовать для вычислительного процесса, вследствие наличия программ различной длины.
10. Каковы предпосылки динамического распределения памяти?
· При каждом конкретном исполнении в зависимости от исходных данных некоторые части программы вообще не используются;
· Исполнение программы характеризуется принципом локальности ссылок.
11. Как преобразуется смещение в странице при переводе виртуальных адресов в физические?
· Не изменяется
12. Почему виртуальная память строится на основе страничного, а не сегментного представления памяти?
· Фиксированная длина страницы обеспечивает эффективное заполнение оперативной памяти в процессе выполнения программ;
· Отсутствует фрагментация оперативной памяти при обменен информацией между внешней и оперативной памятью.
13. Каковы основные недостатки сегментного распределения памяти?
· Образования фрагментации оперативной памяти при выполнении программ;
· Сложность обмена между оперативной и внешней памятью при выделении оперативной памяти пользователю.
14. Каковы преимущества статического распределения памяти?
· Быстрое время выполнения программы, которой выделена память.
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?
· 140 нс
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? 3
· По данным
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
Микропроцессор с архитектурой IA-32
1. Какие из блоков, входящих в состав 32-разрядного микропроцессора, отсутствовали в структуре 16-разрядного микропроцессора?
· Блок управления защитой;
· Кэш-память;
· Блок управления переключением задач.
2. Из каких блоков состоит диспетчер памяти 32-разрядного микропроцессора?
· Блок управления страницами;
· Блок сегментации.
3. Какова разрядность сегментных регистров в 32-разрядном микропроцессоре?
· 16 бит
4. Сколько сегментных регистров имеется в микропроцессоре с архитектурой IA-32?
· 6
5. 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 адреса;
· Масштабирование содержимого индексного регистра;
· Использование 8-, 16- и 32-разрядных смещений при относительной адресации.
6. Сколько 32-разрядных регистров общего назначения представлено в микропроцессоре с архитектурой IA-32?
· 8 (EAX, EBX, ECX, EDX, EDI, ESI, ESP, EBP)
Мультипрограммирование
1. Чем характеризуется мультипрограммный режим работы ЭВМ?
· Возможность перехода от выполнения одной задачи к другой;
· В памяти ЭВМ одновременно содержатся программы и данные для выполнения нескольких задач;
· Взаимная защита программ и данных, относящихся к различным задачам.
2. Что такое "процесс" в мультипрограммной ЭВМ?
· Процесс - это система действий, реализующая определенную функцию в вычислительной системе и оформленная так, что управляющая программа вычислительной системы может перераспределять ресурсы этой системы в целях обеспечения мультипрограммирования. То есть процесс – это некоторая деятельность, связанная с исполнением программы на процессоре.
3. Чем отличается состояние готовности процесса от состояния ожидания?
· В состоянии готовности процессу для исполнения необходим только центральный процессор, а в состоянии ожидания процесс не исполняется по причине занятости какого-либо ресурса помимо процессора.
4. Что характеризует коэффициент мультипрограммирования мультипрограммной ЭВМ?
· Максимальное количество программ, которое может одновременно обрабатываться в мультипрограммном режиме.
5. В каком случае увеличение коэффициента мультипрограммирования увеличивает пропускную способность ЭВМ?
· Когда устройства ЭВМ недогружены.
6. Какое из соотношений между последовательностями состояний процесса является верным?
· Порождение всегда предшествует активному состоянию;
· Активное состояние всегда предшествует окончанию.
7. Какие показатели характеризуются использование аппаратных ресурсов ЭВМ при мультипрограммном режиме работы?
· Коэффициент загрузки устройства;
· Средняя длина очереди к устройству.
8. Каким образом можно обеспечить повышение пропускной способности мультипрограммной ЭВМ в случае, когда к одному из ресурсов образуется большая очередь?
· Заменой данного ресурса на более производительный;
· Переформированием пакета задач.
9. Как вычисляется интервал существования процесса?
· Это время между порождением и окончанием процесса.
10. Как изменит повышение приоритета одной из программ пропускную способность мультипрограммной ЭВМ?
· Может привести как к повышению, так и к понижению пропускной способности.
11. Как в общем случае изменяется время выполнения программы при увеличении коэффициента мультипрограммирования?
· Увеличивается
12. Как в общем случае изменяется время выполнения пакета программ при увеличении коэффициента мультипрограммирования?
· Уменьшается
13. В каких случаях статическое распределение ресурсов предпочтительнее динамического?
· Когда необходимо обеспечить исполнение отдельной программы за минимальное время
14. Какие характеристики ресурса порождают конфликты?
· Исчерпаемость ресурса
15. Какие характеристики соответствуют виртуальному ресурсу?
· Виртуальный ресурс имеет расширенные функциональные возможности по отношению к физическому ресурсу, на базе которого он создан;
· Виртуальный ресурс обладает некоторыми дополнительными свойствами, которых физический ресурс не имеет.
16. Укажите основные режимы работы мультипрограммной ЭВМ.
· Пакетный;
· Разделения времени;
· Реального времени.
17. Укажите основные одноочередные дисциплины распределения ресурсов.
· LIFO;
· FIFO;
· Круговой циклический алгоритм.
18. В какой из одноочередных дисциплин распределения ресурсов время нахождения в очереди длинных и коротких запросов зависит только от момента их поступления?
· FIFO
19. Какая из одноочередных дисциплин распределения ресурсов наиболее благоприятствует выполнению коротких запросов?
· Круговой циклический алгоритм
20. Какие из дисциплин распределения ресурсов относятся к многоочередным?
· Дисциплина с динамическим изменением приоритетов программ;
· Дисциплина со статическим указанием приоритетов программ.
21. Какие недостатки имеет существенное сокращение длительности кванта времени, выделяемого программе на владение ресурсом?
· Длинные программы тратят на выполнение недопустимо большое время;
· Значительно возрастает время, необходимое для переключения программ.
22. На основе какой одноочередной дисциплины распределения ресурсов обычно строятся многоочередные дисциплины?
· Круговой циклический алгоритм.
23. Какая из многоочередных дисциплин учитывает длину программы при распределении ресурсов?
· Со статическим указанием приоритетов программ. Считается, что продолжительность выполнения программы приблизительно пропорциональна ее длине. По крайней мере, от длины программы прямо зависит время, затрачиваемое на передачу программы между ОЗУ и внешним ЗУ при ее активизации.
24. Для каких целей в мультипрограммной ЭВМ используется алгоритм планирования Корбато?
· для определения номера очереди, в которую помещается новая программа при многоочередной дисциплине распределения ресурсов.
25. При какой дисциплине распределения ресурсов вновь поступивший запрос с максимальным уровнем приоритета будет быстрее принят к обслуживанию?
· В системе с абсолютными приоритетами запросов
26. Какая из модификаций многоочередной дисциплины распределения ресурсов предназначена для того, чтобы устранить недопустимо большое время выполнения длинных запросов?
· Система с динамическим изменением приоритетов программ.
27. Какой из режимов работы мультипрограммной ЭВМ используется в системах управления?
· Режим реального времени.
28. Какой из режимов работы ориентирован на обеспечение максимальной пропускной способности мультипрограммной ЭВМ?
· Пакетный.
29. Для каких программ эффективен пакетный режим работы мультипрограммной ЭВМ?
· Для больших отлаженных программ.
Определение номера очереди, в которую поступает программа при первоначальной загрузке, осуществляется по алгоритму планирования Корбато: программа сразу поступает в очередь i = [log2 lp/ltk + 1], где lp - длина программы в байтах; ltk - число байт, которые могут быть переданы между ОЗУ и внешней памятью за время.
30. Какой порядок учета приоритета вновь поступивших запросов возможен в базовом варианте многоочередной дисциплины распределения ресурсов (со временем кванта, не зависящим от номера очереди)?
· Учет приоритетов невозможен.
31. Какой основной показатель используется при оценке эффективности ЭВМ, работающей в режиме реального времени?
· Выполнение задания за время, не превышающее максимально допустимого для данного задания.
32. Какой основной показатель используется при оценке эффективности ЭВМ, работающей в пакетном режиме?
· Выполнение задания за время, не превышающее максимально допустимого для данного задания.
· Пропускная способность ЭВМ
При пакетном режиме основным показателем эффективности служит пропускная способность ЭВМ - число задач, выполненных в единицу времени.
Защита информации
1. Какие неправомерные действия должны предотвращать средства защиты памяти?
· Неразрешенное взаимодействие пользователей друг с другом;
· Несанкционированный доступ пользователей к данным;
· Использование информации в памяти не в соответствии с ее функциональным назначением;
· Повреждение программ и данных из-за ошибок в программах.
2. На каких классических методах базируется система защиты памяти?
· Метод граничных регистров
· Метод ключей защиты
3. Каковы основные преимущества метода защиты отдельных ячеек памяти?
· Возможность отладки новых программ на ЭВМ, функционирующей в рабочем режиме;
· Защита на минимально возможном уровне представления информации.
4. Каковы основные недостатки метода ключей защиты?
· Реализация метода требует больших дополнительных аппаратных затрат.
5. Каковы основные достоинства метода ключей защиты?
· метод позволяет реализовать доступ программы к областям памяти, организованным в виде отдельных модулей, не представляющих собой единый массив,
· метод разрешает или запрещает доступ к блоку программы в зависимости от типа обращения (запись или чтение).
6. Каковы основные достоинства метода граничных регистров?
· Простота реализация метода.
7. Каковы основные недостатки метода граничных регистров?
· Метод поддерживает работу лишь с непрерывными областями памяти.
8. Каковы основные механизмы защиты памяти в персональной ЭВМ?
· Защита при управлении памятью;
· Защита по привилегиям.
9. Какая из проверок при управлении памятью базируется на методе граничных регистров?
· Сравнение сформированного адреса со значениями граничных регистров (?)
10. Какое количество уровней привилегий поддерживается на аппаратном уровне в персональных компьютерах?
· 4
11. Какие проверки выполняются в персональной ЭВМ средствами защиты при управлении памятью?
· Превышения эффективным адресом длины сегмента;
· Проверка прав доступа к сегменту на запись или только на чтение;
· Проверка функционального назначения сегмента.
12. Какие проверки в процессе функционирования программы на персональной ЭВМ выполняются средствами защиты по привилегиям?
· Возможность выполнять некоторые команды;
· Возможность выполнять команды ввода-вывода на том или ином внешнем устройстве;
· Возможность обращаться к данным других программ.
13. Чем определяется уровень привилегий сегмента персональной ЭВМ?
· Значением поля привилегий в дескрипторе сегмента
14. Какое количество уровней привилегий поддерживается на аппаратном уровне при защите страниц в персональных компьютерах?
· 4
15. В каком кольце защиты следует располагать программы при использовании одноуровневой программной системы?
· На нулевом уровне
1. Какой принцип логической организации памяти используется в персональной ЭВМ? сегментно-страничный
2. Для каких целей используется селектор в персональной ЭВМ? для выбора дескриптора из таблицы дескрипторов
3. В какой последовательности проводится преобразование логического адреса в физический в персональной ЭВМ?(Ответ: (?)
1. селектор из сегментного регистра à дескриптор сегмента из GDT или LDT à базовый адрес сегмента (из дескриптора) + смещение (из регистра EIP) = линейный адрес.
2. (если страничная адресация) линейный адрес à номер виртуальной страницы (ст. 20 разр.) и смещение в странце (мл. 12 разр.) à из КТС выбирается ЭКТС, содержащий
адрес ЭТС в ТС à ТС содержит базовый адрес физической страницы; сумма его со смещением в странице даёт физический адрес ячейки памяти)
4. Где располагаются селекторы дескрипторов? в сегментных регистрах
5. Где содержится начальный адрес сегмента информации персональной ЭВМ? в дескрипторе
6. Какая информация содержится в дескрипторе сегмента персональной ЭВМ? Дескриптор (рис. 16.2) содержит сведения о сегменте. В одном из его полей содержится базовый адрес сегмента. В остальных полях записана дополнительная информация о сегменте: длина, допустимый уровень прав доступа к данному сегменту с целью защиты находящейся в нем информации, тип сегмента (сегмент кода, сегмент данных, специальный системный сегмент и т.д.) и некоторые другие атрибуты.
7. Какая информация содержится в буфере ассоциативной трансляции? При страничном преобразовании номера виртуальной страницы в номер физической страницы используется кэш-буфер ассоциативной трансляции (TLB), содержащий физические адреса 32-х наиболее активно используемых страниц (рис. 16.5) и расположенный непосредственно в микропроцессоре.
8. Как определяется номер виртуальной страницы при сегментно-страничном преобразовании адреса? содержится в старших разрядах линейного адреса, полученного после сегментного преобразования
9. Из каких частей состоит логический адрес, используемый для получения физического адреса в персональной ЭВМ? из селектора и смещения в сегменте
10. Какое минимальное количество обращений к оперативной памяти выполняется в персональной ЭВМ при вычислении физического адреса в сегментированном адресном пространстве без использования средств сокращения времени преобразования адреса?1
11. Какое минимальное количество обращений к оперативной памяти выполняется в персональной ЭВМ при страничном преобразования адреса без использования средств сокращения времени преобразования?2
12. Какое минимальное количество обращений к оперативной памяти выполняется в персональной ЭВМ при вычислении физического адреса в сегментно-страничном адресном пространстве без использования средств сокращения времени преобразования?3
13. Какие средства используются в персональной ЭВМ для сокращения времени получения физического адреса памяти в сегментно-страничном адресном пространстве? сохранение базового адреса сегмента, полученного после первого обращения к данному сегменту, в "теневом" регистре микропроцессора, сохранение базового адреса страницы, полученного после первого обращения к данной странице, в буфере ассоциативной трансляции адресов страниц
14. Для каких целей в персональной ЭВМ используется буфер ассоциативной трансляции адреса страницы? для сокращения времени страничного преобразования адреса