Bilgisayar Mimarisi: Von Neuman Modeli
- Von Neumann mimarisinde geçen 5 temel yapı nedir? Görevlerini açıklayınız.
- Bellek ve işlem ünitesi arasındaki ilişkiyi açıklayınız. İşlem ünitesi çıktıları neden belleğe kaydedilmektedir?
- PC(Program Counter) nedir? İşlemci mimarisindeki görevi nedir?
- 32 bitlik bir işlemcide, bir komutun formatı aşağıdaki gibidir.
Bu işlemcide 60 adet komut ve 32 saklayıcı varsa, IMM (immidiate) bitleri için kaç bit kalmaktadır. Kalan bit genişliği ile ikilik tümleyen formatta ifade edilebilecek sayı aralığı nedir? - 32 bitlik bir işlemcinin aşağıda komut formatı verilmektedir.
Bu işlemcide 195 adet komut ve 120 saklayıcı var ise;OPCODE için minimum bit genişliği nedir?
DR(Destination Register) için minimum bit genişliği nedir?
UNUSED bitleri için maksimum bit genişliği nedir? (Diğer tüm alanların minimum olduğu durum) - İşlemci komut yakalama (fetch) aşamasında yaptığı işlemleri açıklayınız.
- Bir komutun işlenmesi için komut yakalama ile başlayıp, gerekli 6 aşama nedir? Bu aşamalarda ne yapılmaktadır?
- Aşağıdaki komutlar için
ADD 100 101 // Bu komut 100 ve 101. adreslerdeki değerleri toplayıp 100. adrese yazmaktadır. İşlemcinin işlemlerini gerçekleştirdiği 6 adımlı işleme göre bu komut çalıştırılırken hangi aşamada ne yapılmaktadır?
- Eğer bir komutun işlem süresi 2 nanosaniye ise ve tüm işlemler aynı zaman tutuyorsa, bu işlemci saniyede kaç operasyon çalıştırabilir?
- Bir işlemcinin saat çevrim (clock cycle) periyodu 2 nanosaniye, bir komutu işlemesi 8 saat çevirimi sürüyorsa ve tüm işlemler aynı zaman tutuyorsa, bu işlemci ile saniyede kaç operasyon yapılır?
Bilgisayar Mimarisi: LC3 Komut Kümesi
- İşlemci bir adresi 8 bitlik olan 4GB’lık bir RAM’e bağlıdır. MAR (Memory Adress Register) ve MDR (Memory Data Register) bit genişlikleri kaçtır?
- 256 lokasyonlu olan ve her bir lokasyonunda 16 bit veri taşınan bir RAM’de, adres biti genişliği nedir?
- LC3 işlemcisinin adresleme modları nedir? Farklı modların birbirlerine göre avantajları nelerdir?
- Aşağıdaki verilen LC3 komutları birbiri ile aynı işi mi yapıyorlar? Açıklayınız.
A: 0000111101010101
B: 0100111101010101 - 3 ve 5 nolu saklayıcıların değerlerini toplayarak 7 nolu saklayıcıya yazan LC3 komutunu ikilik tabanda yazınız.
- LC3 işlemcisinde çıkartma işlemi yoktur. Ancak çıkartma işlemi toplama ile yapılabilir.
R1 = R2 – R3 işlemini yapacak LC3 komutlarını yazınız.
- R2 = 0 işlemini gerçekleştirecek LC3 komutunu ikilik tabanda yazınız.
LC3 Assembly Dili
- Aşağıda LC3 assembly ile ifade edilmiş uygulamanın C karşılığını yazınız..ORIG x3 000
AND R0, R0, #0
ADD R2, R0, #10
LD Rl, MASK
LD R3, PTR1
LOOP LDR R4, R3, #0
AND R4, R4, Rl
BRz NEXT
ADD R0, R0, #1
NEXT ADD R3, R3, #1
ADD R2, R2, #-1
BRP LOOP
STI R0, PTR2
HALT
MASK .FILL x8 00 0
PTR1 .FILL x4 000
PTR2 . FILL x50 00
.END
- Aşağıda C dili ile ifade edilmiş olan kod parçacığının LC3 assembly karşılığını yazınız.
for(i=0;i<100;i++){
sum = sum + i;
} - Aşağıdaki LC3 assembly kodu çalıştırıldığında R3 saklayıcısının değeri ne olur?
PLACE .FILL X45A7
STI R3, PLACE
Giriş/Çıkış’lar
- İşlemciye bağlı cihazlar ile konuşabilmesi için kullanılan saklayıcılar nelerdir? Ne için kullanılmaktadırlar?
- İşlemci ile hedef cihaz arasındaki veri aktarım yöntemleri nelerdir?
- İşlemci ile hedef cihaz arasındaki veri aktarımındaki zamanlama türleri nelerdir?
- İşlemci ve işlemciye bağlı cihaz arasındaki veri transfer kontrol yöntemleri nelerdir? Birbirlerine göre avatanjarları nedir?
- İşlemciye bir klavyeden giriş gönderileceğinde saklayıcılarıdaki değişimleri açıklayınız.
- Kesme tabanlı (interrupt) giriş çıkışların önemini açıklayınız.
Kesmeler ve Yığınlar
- Sistem çağrıları nedir? Ne için kullanılırlar?
- Sistem çağrıları ile LC3 Trap mekanizması arasındaki ilişkiyi açıklayınız.
- Yığın nedir? Push ve Pop işlemleri nelerdir?
LC3 Simulatörü
Von Neumann Mimari Simulatörü
Devre Simulatörü