CEA201Chưa đoKỳ 1Cơ sở ngành Cập nhật 1 ngày trước

CEA201 - Tổ chức và Kiến trúc máy tính

CEA201 - Tổ chức và Kiến trúc máy tính (Computer Organization and Architecture) là môn học 3 tín chỉ của Đại học FPT, hỏi cùng lúc hai điều về một cỗ máy: nó được thiết kế logic ra sao (kiến trúc) và dựng bằng gì bên dưới (tổ chức). Mạch môn đi từ nguyên lý chung xuống từng khối phần cứng rồi lên song song: nhập môn tổ chức và kiến trúc (ranh giới giữa architecture và organization, bốn chức năng cơ bản là xử lý, lưu trữ, di chuyển dữ liệu và điều khiển, kiến trúc Von Neumann và Harvard), tiến hoá máy tính và hiệu năng (ENIAC, máy IAS, các thế hệ đèn điện tử, transistor, IC, VLSI, định luật Moore, cân bằng hiệu năng bộ xử lý - bộ nhớ, multicore, MIC, GPGPU, xung nhịp, CPI, MIPS, MFLOPS, luật Amdahl, benchmark SPEC), chức năng và liên kết mức đỉnh (chu kỳ lệnh fetch/execute, ngắt và xử lý ngắt lồng nhau, cấu trúc và phân xử bus, PCI, QPI), bộ nhớ cache (phân cấp bộ nhớ, nguyên lý cục bộ, ánh xạ trực tiếp, liên kết hoàn toàn, liên kết tập hợp, thuật toán thay thế LRU FIFO LFU, write-through, write-back, cache nhiều mức L1 L2 L3, tỉ lệ trúng và thời gian truy cập trung bình), bộ nhớ trong (SRAM, DRAM, ROM PROM EPROM EEPROM flash, mã Hamming, SEC-DED, SDRAM, DDR), bộ nhớ ngoài (đĩa từ, seek time, rotational latency, RAID 0 đến RAID 6, striping, mirroring, parity, ổ SSD, flash NAND, wear leveling, đĩa quang), vào ra (module I/O, programmed I/O, I/O ánh xạ bộ nhớ và I/O tách biệt, vào ra điều khiển bằng ngắt, DMA và cycle stealing, kênh I/O, USB), hỗ trợ hệ điều hành (đa chương, chia sẻ thời gian, lập lịch dài, trung, ngắn hạn, trạng thái tiến trình, PCB, phân trang, bộ nhớ ảo, TLB, phân đoạn), logic số (đại số Boole, định luật De Morgan, cổng logic, bìa Karnaugh, bộ giải mã, bộ dồn kênh, ALU, flip-flop, thanh ghi, bộ đếm), tập lệnh (thành phần của lệnh, số lượng địa chỉ, kiểu toán hạng và kiểu phép toán, Big-endian và Little-endian, các chế độ địa chỉ tức thì, trực tiếp, gián tiếp, thanh ghi, dịch chuyển, ngăn xếp, định dạng lệnh, hợp ngữ), cấu trúc và chức năng bộ xử lý (tổ chức thanh ghi, PC, IR, MAR, MBR, PSW, biểu đồ trạng thái chu kỳ lệnh, đường ống lệnh, hazard và dự đoán rẽ nhánh), máy tính tập lệnh rút gọn RISC (tệp thanh ghi lớn, cửa sổ thanh ghi, tối ưu thanh ghi bằng tô màu đồ thị, kiến trúc load/store, delayed branch, so sánh với CISC), song song mức lệnh và bộ xử lý siêu vô hướng (superscalar, superpipelined, phụ thuộc dữ liệu và phản phụ thuộc, đổi tên thanh ghi, thực thi không theo thứ tự, suy đoán rẽ nhánh), xử lý song song (phân loại Flynn SISD SIMD MISD MIMD, SMP, kết hợp cache và giao thức MESI, cluster, NUMA, CC-NUMA) cùng máy tính đa lõi (vấn đề hiệu năng phần cứng và phần mềm, cache chia sẻ L2 L3, Intel Core i7, ARM11 MPCore). Phần thực hành gồm viết hợp ngữ trên bộ mô phỏng MARIE và khảo sát hành vi cache bằng ParaCache Simulator.

50Câu hỏi
1Bộ đề
17Chủ đề

Câu hỏi của môn

50/50 câuHết danh sách
Atrue, false
Btrue, true
Cfalse, true
Dfalse, false
Lời giải
Đáp án đúng: "true, false". Phát biểu (1) đúng: mô-đun I/O phải nhận ra một địa chỉ riêng cho mỗi thiết bị ngoại vi nó điều khiển để biết lệnh từ CPU nhắm vào thiết bị nào. Phát biểu (2) sai vì đã đảo ngược: I/O channel (mô-đun có bộ xử lý riêng, gánh phần lớn việc vào ra) thường gặp ở mainframe, còn I/O controller đơn giản mới phổ biến ở microcomputer. "true, true" sai vì coi phát biểu (2) là đúng dù nó tráo vai hai loại mô-đun. "false, true" sai cả hai vế: phủ nhận yêu cầu địa chỉ hoá thiết bị và chấp nhận phát biểu bị đảo. "false, false" sai vì phát biểu (1) là yêu cầu cơ bản của mọi mô-đun I/O, không thể bác bỏ.
Mở trang câu hỏi này →
AAccess time depends on the sequence of prior accesses.
BEach addressable location is accessed based on a portion of its contents.
CAccess time is constant and independent of the sequence of prior accesses.
DIt uses a shared read-write mechanism for retrieval.
Lời giải
Đáp án đúng: "Access time is constant and independent of the sequence of prior accesses.". Với random access, mỗi vị trí có địa chỉ riêng được chọn bằng mạch giải mã, nên thời gian truy cập vị trí nào cũng như nhau và không phụ thuộc các lần truy cập trước; bộ nhớ chính là ví dụ điển hình. "Access time depends on the sequence of prior accesses." sai vì đó là đặc điểm của sequential access như băng từ, phải đi qua các bản ghi nằm giữa. "Each addressable location is accessed based on a portion of its contents." sai vì đó là associative memory, truy xuất theo nội dung, như trong một số cache. "It uses a shared read-write mechanism for retrieval." sai vì cơ chế đọc ghi dùng chung, phải dịch chuyển tới vị trí cần đọc, là đặc trưng của sequential access và direct access như băng, đĩa.
Mở trang câu hỏi này →
A6.89
B7.20
C7.50
D8.00
Lời giải
Đáp án đúng: "6.89". Theo định luật Amdahl, speedup = 1 / ((1 − f) + f/N) với f = 0,95 là phần song song hoá được và N = 10 bộ xử lý: 1 / (0,05 + 0,95/10) = 1 / (0,05 + 0,095) = 1 / 0,145 ≈ 6,897, cắt ở hai chữ số thập phân được 6.89. "7.20" sai vì muốn đạt mức này thì phần song song phải khoảng 95,7% chứ không phải 95%. "7.50" sai vì nó đòi khoảng 96,3% chương trình song song hoá được, và cũng không phải kết quả làm tròn của 6,897. "8.00" sai vì cần khoảng 97,2% song song; con số tròn này bỏ qua sức nặng của 5% phần tuần tự vốn chỉ chạy trên một bộ xử lý dù có thêm bao nhiêu bộ xử lý đi nữa.
Mở trang câu hỏi này →
ASystem bus data transfer signal.
BMemory buffer control signal.
CALU activation signal.
DGate control signal from the control unit.
Lời giải
Đáp án đúng: "Gate control signal from the control unit.". Trong data path, các thanh ghi và ALU nối với nhau qua các cổng (gate); khối điều khiển phát tín hiệu điều khiển cổng để mở cổng trong đúng một nhịp, cho dữ liệu đi từ nguồn sang đích, rồi đóng lại. "System bus data transfer signal." sai vì tín hiệu bus hệ thống điều phối trao đổi giữa CPU với bộ nhớ và I/O bên ngoài, không trực tiếp mở các cổng bên trong data path. "Memory buffer control signal." sai vì nó chỉ liên quan tới việc nạp hoặc xuất dữ liệu của thanh ghi đệm bộ nhớ, là một trường hợp riêng chứ không phải cơ chế chung. "ALU activation signal." sai vì tín hiệu này chọn phép toán cho ALU thực hiện, không mở đường cho dữ liệu đi qua.
Mở trang câu hỏi này →
AIt was the first microprocessor with a built-in cooling system
BIt was designed for specific applications, not general computing
CIt was the first general-purpose microprocessor
DIt introduced the concept of Instruction Set Architecture
Lời giải
Đáp án đúng: "It was the first general-purpose microprocessor". Intel 8080 (1974) là bộ vi xử lý 8 bit đầu tiên được thiết kế để làm CPU cho máy tính đa dụng, nhanh hơn và tập lệnh phong phú hơn 8008, rồi trở thành bộ não của các máy vi tính đời đầu như Altair 8800. "It was the first microprocessor with a built-in cooling system" sai vì chip thời đó tiêu thụ điện thấp, không có hệ thống làm mát tích hợp và đây không phải điểm đáng ghi nhận. "It was designed for specific applications, not general computing" sai vì mô tả này gần với 4004 hay 8008, vốn làm cho máy tính bỏ túi và thiết bị đầu cuối; 8080 thì ngược lại. "It introduced the concept of Instruction Set Architecture" sai vì khái niệm một kiến trúc tập lệnh chung cho cả họ máy đã có từ IBM System/360 năm 1964, trước 8080 cả chục năm.
Mở trang câu hỏi này →
A[-512, 511]
B[-108, 107]
C[-32768, 32767]
DAny integral value.
Lời giải
Đáp án đúng: "[-512, 511]". Trường immediate 10 bit biểu diễn số nguyên có dấu theo bù 2 có phạm vi từ −2^(10−1) đến 2^(10−1) − 1, tức −2^9 = −512 đến 2^9 − 1 = 511; bit cao nhất làm bit dấu nên phía âm có thêm một giá trị. "[-108, 107]" sai vì không ứng với số bit nào cả: 108 không phải lũy thừa của 2, trong khi biên âm của bù 2 luôn là −2^(n−1). "[-32768, 32767]" sai vì đó là phạm vi của trường 16 bit (−2^15 đến 2^15 − 1), rộng hơn nhiều so với 10 bit. "Any integral value." sai vì toán hạng tức thời nằm ngay trong lệnh nên bị giới hạn bởi số bit của trường, không thể chứa số nguyên bất kỳ.
Mở trang câu hỏi này →