Тема 1. Архітектура комп’ютерної системи

1. Назвіть основні компоненти, з яких складається настільна або портативна комп'ютерна система.

2. Що таке системна шина і яка її роль у комп'ютерній системі?

3. Що таке контролер?

4. Назвіть і коротко охарактеризуйте основні типи портів у комп'ютерній системі.

5. Які області пам'яті використаються в операціях вводу-виводу?

6. Яким образом контролер пристрою інформує процесор про закінчення операції вводу-виводу?

7. Як організована обробка переривань?

8. Що таке вектор переривань?

9. Як система обробляє ситуацію, коли при обробці переривання виникає інше переривання?

10. Що таке програмувальне переривання (пастка) і коли воно генерується?

11. Яке призначення переривання по таймері?

12. Що таке опитування пристроїв й яка його роль у системі?

13. Чим синхронний ввід-вивід відрізняється від асинхронного?

14. Що таке таблиця стану пристроїв і для чого вона використається операційною системою?

15. У чому відмінність основної пам'яті від зовнішньої пам'яті?

16. Опишіть коротко пристрій жорсткого диска.

17. Що таке асоціативна пам'ять (кэш) і як вона дозволяє оптимизировать звертання до більше повільних видів пам'яті?

18. Назвіть основні види зовнішньої пам'яті.

19. Яка мета введення привілейованого режиму і які дії в ньому дозволені, у порівнянні зі звичайним режимом виконання програм?

20. Яким образом система визначає поточний режим виконання?

21. Що таке системний виклик й як вони використаються для організації вводу-виводу?

22. Що таке регістр бази й регістр границі і як вони використаються для захисту пам'яті?

23. Що таке таймер й як переривання по таймері використаються операційною системою?

24. Як організований захист пам'яті в системах з теговой архітектурою?

25. Що таке дескриптор і для чого він призначений?

Вправи

1. Складіть найбільш кращу, з Вашого погляду, конфігурацію офісного настільного комп'ютера для Вашої повсякденної роботи. Укажіть обсяг пам'яті, швидкодія, види портів і зовнішніх пристроїв.

2. Те ж - для портативного комп'ютера (ноутбука).

3. Запропонуєте найбільш швидкий, надійного й зручний, з Вашого погляду, спосіб резервного копіювання інформації - збереження найбільш важливих файлових систем у зовнішній пам'яті.

4. Зобразите схему переривань й активізації процесора й пристрою виводу при виконанні фрагмента простої програми: x := 1; writeln(x); y := 2; writeln(y);

5. Запропонуєте й реалізуйте схему алгоритму множення матриць m * m, що зберігаються в зовнішній пам'яті, із записом результату також у зовнішню пам'ять, з використанням асинхронного вводу-виводу з метою распараллеливания програми.

6. Опишіть і реалізуйте алгоритм звертання до пам'яті з використанням кэша, з попереднім пошуком адреси в кэше і його записом у кэш, у випадку, якщо він не знайдений.

7. Нехай завданню виділена область пам'яті, починаючи з адреси 400000 (уміст регістра бази), довжиною 100000 (уміст регістра границі). Чи коректним буде обіг за адресою 400001? за адресою 500001? Опишіть докладно, як відбувається перевірка адреси на коректність у кожному із двох випадків, і відповідні дії системи.