Virtualna memorija - adresni prostor - nabrojati i objasniti (3 boda)
Potrebno je razlikovati fizički adresni prostor i virtualni adresni prostor
Fizičku memoriju čini skup stvarnih, fizičkih memorijskih lokacija glavne memorije u kojima se
pohranjuju instrukcije i podaci
Fizički adresni prostor:
• Fizička memorija je ona memorija koja je priključena na sabirnicu procesora, odnosno računala
• Adresa riječi ili bajta u fizičkoj memoriji naziva se memorijska adresa
• Skup takvih adresa, koje se jednoznačno dodjeljuju fizičkim memorijskim lokacijama,
predstavlja fizički adresni prostor
Logički adresni prostor:
• Adresa koju upotrebljava programer ili koju generiraju program, proces ili dretva kao najmanja
programska jedinica naziva se virtualna ili logička adresa
• Adresa koju generira procesor tijekom prevođenja i izvođenja programa promatra se kao
virtualna adresa
• Za nju se ne zahtijeva da referencira neku stvarnu lokaciju u fizičkoj memoriji
• Skup virtualnih adresa čini virtualni adresni prostor
Nacrtajte i objasnite simbolicki prikaz memorijske hijearhije u racunarskom sustavu (2 boda)
Osnovne organizacijske i tehnoloske znacajke memorijskog sustava - nabrojati i objasniti (3b)
• mjesto u računarskom sustavu na kojem se nalazi određena memorijska komponenta
• Kapacitet
• jedinica prijenosa (engl. unit transfer)
Jedna od najvažnijih značajki memorije u svakoj od razina jest performansa
Ona se izražava trima parametrima:
• Vremenom pristupa (engl. access time ili read access time)
• Vremenom memorijske periode (engl. memory cycle time ili cycle time)
• Brzinom prijenosa podataka (engl. data-transfer rate ili memory bandwidth)
Ishod ucenja 7
Objasniti programirani ulazno-izlazni prijenos podataka (tipovi, algoritmi, karakteristike) (3b)
Načini izmjene podataka između perifernog uređaja i procesora (ili memorije), tj. ulaznoizlazne
operacije mogu se razvrstati u tri grupe:
• programirani ulazno-izlazni prijenos podataka (engl. programmed I/O),
• prekidni ulazno-izlazni prijenos podataka (engl. interrupt-driven I/O),
• ulazno-izlazni prijenos podataka izravnim pristupom memoriji (DMA – Direct Memory Access)
Podaci se izmjenjuju između procesora i ulazno-izlaznog upravljača pod izravnim programskim
upravljanjem procesora. Procesor izvodi program kojim izravno upravlja ulazno-izlaznim operacijama:
• očitava status perifernog uređaja
• šalje naredbe za izvođenje ulazne ili izlazne operacije i
• prenosi podatke
Programirani ulazno-izlazni prijenos podataka može biti:
• Programirani bezuvjetni
• Programirani uvjetni prijenos
Postupak prekidnog prijenosa - objasniti po koracima (3 boda)
1. Periferni uređaj ili ulazno-izlazni upravljač aktivira prekidnu liniju
2. Procesor završava tekuću instrukciju prije nego što će odgovoriti na zahtjev za prekid
3. Procesor neposredno nakon završetka tekuće instrukcije ispituje postoji li zahtjev za prekid i,
ako postoji, utvrđuje razinu prekida te provjerava je li prekid maskiran
4. Ako procesor prihvaća prekid, on će signalom potvrde prekida INTACK obavijestiti ulaznoizlazne upravljače, odnosno UI uređaje o prihvaćanju prekida
5. Procesor pohranjuje informaciju o trenutnom stanju tekućeg (sada prekinutog) programa
6. Procesor puni PC sa sadržajem koji predstavlja adresu prve instrukcije prekidnog programa tj.
adresu
7. Procesor započinje s fazom PRIBAVI i dohvaća prvu instrukciju prekidnog programa
8. Nakon što je prijenos podataka ostvaren, sadržaji se radnih registara obnavljaju tako da se
uzimaju sa stoga
9. Procesor izvodi instrukciju za povratak iz prekida kojom obnavlja sadržaje statusnog registra i
PC
Zasto koristimo ulazno-izlazni upravljac (2 boda)
• Zbog velike je raznolikosti perifernih uređaja - nepraktično ugraditi upravljačke sklopove za
periferne uređaje u procesor
• Nezavisnost oblikovanja procesora i memorije u odnosu na periferne uređaje
• Omogućuje se nadogradnja i proširenje ulazno-izlaznog sustava novim perifernim uređajima
neovisno o procesoru
• Međupohranjivanje podataka (engl. buffering)- premošćuje se jaz između brzine procesora i
perifernih uređaja
• Potrebno obaviti pretvorbu formata i oblika podataka u ulazno-izlaznom upravljaču
• Ulazno-izlazni upravljači moraju podržati vremensko vođenje i protokol za prijenos podataka
• Dodatne funkcije koje se odnose na otkrivanje i ispravljanje pogrešaka tijekom prijenosa
podataka
Objasni i nacrtaj nacelnu organizaciju superskalarnog procesora (3 boda)
Načelna organizacija superskalarnog
procesora sastoji od jednog zajedničkog
protočnog segmenta zaduženog za
istodobno pribavljanje tri instrukcije (jedinice
za pribavljanje instrukcija) i
tri nezavisne instrukcijske protočne strukture
Koji su oblici i razine paralelizma? Objasni iskoristeni paralelizam po razinama (2 boda)
Kada govorimo o paralelizmu, razlikujemo dva različita konteksta:
- raspoloživi paralelizam u programima
- iskorišteni paralelizam koji se pojavljuje tijekom izvođenja programa
Razlikujemo četiri razine raspoloživog funkcijskog paralelizma:
• paralelizam na razini instrukcija
• paralelizam na razini programskih petlji (engl. loop-level parallelism)
• paralelizam na razini procedura, funkcija ili potprograma
• paralelizam na razini programa
Iskorišteni paralelizam - koji se pojavljuje tijekom izvođenja programa:
• Na razini instrukcija - u arhitekturi procesora
• Na razini dretvi i procesa -u arhitekturi, ali i u operacijskom sustavu
• Na korisničkoj razini - na razini operacijskog sustava, npr. višezadaćni rad (multitasking),
višeprogramski rad (multiprogramming) i obrada dodjeljivanjem vremena (time-sharing).
Navedite osnovna obiljezja grafickih procesora (2 boda)
• Grafički su se procesori pretvorili u programibilne paralelne procesore
• Grafički procesori i njima pridružene programske rutine ostvarene s OpenGL i DirectX
definiraju različite modele grafičke obrade
• S arhitektonskog gledišta, grafički procesor je visoko paralelni, višedretveni procesor s vrlo
velikim brojem jezgri namijenjen vizualnom računanju (engl. visual computing)
• Definiran je i novi model programiranja
• Velika procesna moć
• Veliki stupanj paralelizma ostvaren vrlo velikim brojem procesora, odnosno jezgri
• Podržavaju više programske jezike i programska okruženja opće namjene
• Nudi djelotvornu primjenu grafičkih procesora na područjima izvan računalne grafike
Dodatno i6:
popunjavanje memorije i asembler ?, Priručna memorija, shematski prikaz m1 i m2, interna
organizacija prirucne memorije, razine virtualne memorije i skica,
Četiri glavne hijearhijske razine memorije - nabrojati i nacrtati (3 boda)
1. registri procesora ili skup registara opće namjene
2. priručna memorija (engl. Cache)
 razina 1 (izvedena na samom procesorskom čipu)
 razina 2 (izvedena na samom procesorskom čipu) i
 razina 3 (opcija) realizirana na samom procesorskom čipu ili izvan procesorskog čipa
3. glavna ili radna memorija
4. sekundarna memorija
Mehanizam djelovanja prirucne memorije - prikazati u tablicnom obliku (2 boda)
Dodatno i7:
Izvedba ulazno-izlaznog upravljača (22-24), Prikaz programiranog bezuvjetnog prijenosa, Shematski
prikaz programiranog uvjetnog prijenosa, Vektorski prekid, Načini DMA prijenosa podataka
Dodatno i8:
Magnetska diskovna memorija, organizacija podataka na disku, RAID1, CD-RW
Dodatno i9:
karakteristike viseprocesorskih sustava
• Svi procesori dijele isti skup U/I uređaja, bilo preko zajedničkih kanala bilo preko kanala koji su
priključeni samo na pojedine procesore
• Svi procesori u sustavu su pod kontrolom jednog istog operacijskog sustava koji je zadužen za
raspoređivanje poslova, datoteka i kontrolu svih resursa
• Višeprocesorski sustavi najčešće imaju centralnu upravljačku jedinicu