Ezek a rövid kifejtést igénylő kérdések 1. A lézernyomtatók működési elve. A nyomtató szíve egy forgó precíziós henger. Egy-egy lap nyomtatása előtt kb. 1000 voltra feltöltik, és fényérzékeny anyaggal vonják be. Ezután a lézer fénye pásztázza végig a hengert hosszában, hasonlóan a katódsugárcsöves pásztázáshoz, csak itt elektromos feszültség helyett egy nyolcszögletű tükörrel irányítják a fényt a hengeren. A fényt modulálják, hogy világos és sötét pontokat kapjanak. Azok a pontok, ahol fény éri a hengert, elveszítik elektromos töltésüket. Miután egy pontokból álló sor elkészült, a henger a fok egy törtrészével elfordul, és elkezdődhet a következő sor előállítása. Később az első sor eléri a tonerkazettát, ami elektrosztatikusan érzékeny fekete port tartalmaz. A por hozzátapad a még feltöltött pontokhoz, így láthatóvá válik a sor. Továbbfordulva a bevont henger hozzányomódik a papírhoz, átadva neki a tonert. A papír ezután felmelegített görgők között halad el, ezáltal hozzátapad a papírhoz, kialakul a kép. A továbbforduló hengerről eltávolítják a töltést és letörlik a maradék port, ezzel készen áll arra, hogy újra feltöltsék és bevonják a következő laphoz. 2. A tintasugaras nyomtatók működési elve. A mozgatható, tintapatront tartalmazó nyomtatófej vízszintesen végighalad a papír előtt, mialatt tintát permetez apró fúvókáiból. A fúvókákban a tintacseppeket elektromosan addig hevítik, amíg felforrnak és felrobbannak. A tinta csak egy helyre mehet, a fúvókán keresztül a papírra. A fúvókákat ezután lehűtik, és a keletkező vákuum egy újabb tintacseppet húz be. A tintasugaras nyomtatók sebességét meghatározza, hogy a fűtés/hűtés ciklus milyen gyorsan ismételhető. A tintasugaras nyomtatók átlagos felbontása 300 dpi. 3. Aszinkron sín működési elve. A szinkron sínnel ellenben itt nincs órajel. Ahelyett, hogy mindent az órajelhez kötnénk, az után, hogy a sínmester beállította a címet, az MREQ, az RD jelet és bármit, amire szükség van, beállít egy speciális jelet, amit MSYN mesterszinkronizációnak neveznek. Amikor a szolga ezt meglátja, elvégzi a munkát, amilyen gyorsan csak tudja. Amint elkészült beállítja az SSYN szolgaszinkronizáció jelet. A mester ezt észleli és rögzíti az adatokat, majd negálja a címvezetéket a jelekkel együtt. A szolga észleli a negálást és ő is negálja az SSYN jelet. És ekkor visszaérkezünk a kiindulási állapothoz. A teljes kézfogás (full handshake) lényege: az MSYN beállítódik, az MSYN hatására az SSYN is beállítódik, az MSYN negálódik az SSYN hatására és végül az SSYN negálódik az MSYN negálódásának hatására. Az ilyen módon összekapcsolódó jelek halmazát nevezzük teljes kézfogásnak. 4. Szinkron sín működési elve. Egy szó beolvasása három órajelet igényel: az első ciklus a T1 felfutó élére kezdődik el, és a harmadik a T4 lefutó élére fejeződik be. A T1 periódus közben a CPU felteszi a kívánt memóriaszó címét a címvezetékre. Amikor a vezetékek már abban az állapotban vannak, hogy éppen felveszik az új értéküket, az MREQ (azt jelzi, hogy a memória elérése folyamatban van) és az RD (azt jelzi, hogy a másik jel olvasásnál magas, míg negált írásnál) jeleket beállítják. A memória nem fogja tudni T2 alatt szolgáltatni a kívánt adatot, hogy közölje a CPU-val, hogy ne várjon küld egy jelet a WAIT vezetéken T2 kezdetekor. Ez várakozó állapotokat szúr be. T3 kezdetekor a memória negálja a WAIT jelet és a T3 első fele alatt a memória felteszi az adatokat az adatvezetékre. A CPU leolvassa az adatvonalakat, és tárolja az értékeket, negálja az MREQ és RD jeleket. Fontos még megemlíteni, hogy a vezérlő jelek aktív állapota lehet alacsony, vagy magas is, ez a sín tervezőjére van bízva.
5. Szkennerek működési elve, half-toning. A szokásos megoldás a szürke árnyalatos képek nyomtatására az úgynevezett halftoning, a kereskedelemben kapható posztereknél is ezt alkalmazzák. A képet halftone cellákra bontják, egy cella tipikusan 6x6 pixel. Minden cella 0 és 36 közötti fekete pixelt tartalmazhat. A szemünk a több fekete pixelt tartalmazó cellát sötétebbnek látja, mint a kevesebbet tartalmazót. A 0 és 255 közötti szürkeségi értékeket 37 zónába sorolják. A 0-6-ig terjedő értékek vannak a 0-s zónában, 7-13-ig az 1-es zónában és így tovább. Ha egy 0-s zónába eső szürkeségi értékkel találkozunk, akkor a neki megfelelő halftone cella a papíron üresen marad. egy 600 dpi-s fénykép halftone változatának tényleges felbontása 100 cella/inch, amit halftone képernyő-frekvenciának neveznek, és mértékegysége az lpi (lines per inch). 6. Sínkiosztó eljárások. Ahhoz, hogy egy eszköz használhassa a PCI sínt, le kell foglalnia. A PCI sín egy centralizált sínütemezőt használ. A legtöbb megvalósításban a sínütemezőt beépítik a csatoló áramkörök egyikébe. Minden PCI-eszköztől két szál vezeték vezet a központi ütemezőbe. Az egyik az REQ#, amelyet a sín használati jogának elkérésére használ. A másik vezeték a GNT#, amely a használati jog megkapását jelzi. Sínciklusok: általában egy szót visz át a sín, de gyakran a blokkátvitel a hatékonyabb. Amikor megkezdődik a blokkátvitel a sínmester megadja a szolgának az átvinni kívánt szavak számát ezután a szolga minden egyes időciklusban visszaad egy szót amíg a számláló el nem fogy. Többprocesszoros rendszerben szükséges annak biztosítása, hogy egyszerre csak egy CPU használhasson valamilyen kritikus adatstruktúrát a memóriából. 7. Karakterkódolási eljárások. Minden számítógép használ valamilyen karakterkészletet. Ez mindenképpen tartalmazza a 26 angol nagybetűt, a 26 kisbetűt, 0-9-ig a számjegyeket és egy sor speciális szimbólumot, mint például a szóközt, pontot, mínuszjelet, vesszőt és soremelést. Ahhoz, hogy a számítógépen tárolni tudjuk ezeket a karaktereket, mindegyikhez hozzá kell rendelnünk egy számot. A számok és a karakterek egymáshoz rendelését karakterkódnak nevezzük. Alapvető fontosságú, hogy egymással kommunikáló gépek ugyanazt a kódot használják, mert különben nem értik meg egymást. Ezért szabványokat dolgoztak ki, a fontosabbak: ASCII, UNICODE. ASCII: minden karakter 7 bites, összesen 128 karakter. UNICODE: erre a különböző abc-k miatt volt szükség (pl. ékezetes betűk). 8. Aritmetikai áramkörök. Lépegető regiszter: tartalmaz 8 bemenő bitet, 8 kimenő bitet, amelyek a bemenő jelek pontosan 1 bittel történő eltolását jelentik, valamint a vezérlővonal (C), amely meghatározza léptetés irányát: 0 esetén balra, 1 esetén jobbra. Minden bithez egy ÉS kapupár tartozik, kivétel a végeken, mert ott csak egy-egy. Az ÉS kapuk kimenetei pedig VAGY kapukba vannak kapcsolva. C=1 esetén jobbra, C=2 esetén pedig balra léptetés hajtódik végre. Összeadók: fél-összeadók (egyszerű áramkörök, nem kezelik az átvitelt), teljes összeadók (két fél-összeadóból áll, de a két bemeneti szám mellett adott az átvitel-be bemenő vonal is), átvitelt kezelő összeadók (amennyi bites szó összeadását szeretnénk, annyi teljes összeadót kell összekapcsolnunk), átvitelt kiválasztó összeadó (ez az átvitelt kezelő összeadó olyan módosítása, mellyel kevesebb idő alatt végzi el). Aritmetikai-logikai egységek: ez négy funkciót képes végrehajtani. A ÉS B, A VAGY B, NEM B, A+B. ez az egység tartalmaz egy dekódolót, egy logikai egységet és egy teljes összeadót.
9. Mit értünk számítógép architektúra alatt? A számítógép szintekből áll: digitális logika szintje, mikroarchitektúra szintje, utasításrendszerarchitektúra szintje, operációs rendszer gépi szintje, assembly nyelvi szint, problémaorientált nyelvi szint. Egy-egy szint adattípusainak, műveleteinek és szolgáltatásainak összességét a szint architektúrájának nevezzük. Az architektúra a szint használója által látható tulajdonságokat foglalja egységbe. A programozó által látható tulajdonságok az architektúrához tartoznak. A megvalósítás részletei nem taroznak az architektúrához. A programozó által látható számítógépes rendszerelemek tervezésével a számítógép-architektúra foglalkozik. Gyakorlatilag a számítógép-architektúra és a számítógépek felépítése azonos tárgyat takar. 10. Processzor feladatai. A CPU (Central Processing Unit, központi feldolgozó egység) a számítógép "agya". Feladata az, hogy a központi memóriában tárolt programokat végrehajtsa. A programok utasításait egymás után beolvassa, értelmezi és végrehajtsa. Az egyes részeket egy sín köti össze, ez egy vezetőköteg, amely címeket adatokat és vezérlőjeleket továbbít. A sín lehet a CPU-n kívül, hozzákapcsolva azt a memóriához és B/K egységekhez, illetve lehet a CPU-n belül is. Részei: vezérlő egység (utasítások beolvasása a központi memóriából és típusuk megállapítása), ALU (aritmetikai logikai egység) és a regiszterek (fontosabbak: utasításszámláló, utasításregiszter). 11. Milyen célt szolgálnak a regiszterek? A CPU egy kisméretű gyors memóriát tartalmaz, ebben részeredményeket és bizonyos vezérlőinformációkat tárol. Ez a memória regiszterekből áll, mindegyiknek adott mérete és funkciója van. Minden regiszter képes tárolni egy számot, a tárolható legnagyobb számot a regiszter mérete határozza meg. A regiszterek rendkívül gyorsan lehet olvasni és írni, mert a CPU-ban vannak. A két legfontosabb regiszter: utasításszámláló (tartalmazza a következő végrehajtandó utasítás címét), utasításregiszter (az éppen végrehajtott utasítást tartalmazza). A legtöbb számítógép még számos egyéb regisztert is tartalmaz, ezek némelyike általános célú, míg mások speciális célúak. 12. Mi a feladata az utasításszámlálónak és az utasításregiszternek? Az utasításszámláló(PC) és az utasításregiszter(IR) egyaránt regiszterek. A PC a következő végrehajtandó utasítás címét tartalmazza. Az IR az éppen végrehajtott utasítást tartalmazza. 13. Mit értünk interpretáláson? Adott a beépített utasítások nyelve (L0) valamint az új utasítások együttese (L1).L1 végrehajtása L0 -n történhet fordítással, vagy értelmezéssel. Az értelmezés (interpretálás) során L0 az L1 nyelvű programokat bemenő adatokként kezeli és úgy hajtja azokat végre, hogy minden utasításukat elemzi és a vele ekvivalens L0 nyelvű utasítássorozatot azonnal végrehajtja. 14. (Belső) memória szervezése Egy 4X3-as memória szervezése a következő: Nyolc bemenő vonal és három kimenő vonala van. A három adatbemenet:I0, I1 és I2; kettő a címzésre szolgál:A0 és A1; és három az ellenőrzésre; cs (chip select) a lapka kiválasztásához, RD(Read) az olvasás és írás megkülönböztetésére és az OE (Output Enable)a kimenet engedélyezésére. A három adatkimenet: D0, D1 és D2. Ez a memória egy 14 lábas tokozásban tud helyet foglalni, beleértve a tápfeszültséget és a földet.
15. Háttérmemóriák hierarchiája Regiszterek (néhány ns-os elérési idő; 128 bájt kapacitás) Gyorsítótár (néhányszor lassabb a regisztereknél; néhány megabájtos kapacitás) központi memória (néhány 10 ns -os elérési idő; 10MB-1GB kapacitás) mágneslemez (kb 10 ms -os elérési idő; néhány gigabájt-tól néhány száz GB kapacitás) Szalag ill. Optikai lemez (másodperces elérési idő; cserélhetőek így a kapacitás "végtelen"). A hierarchia szintjein lefelé haladva növekszik az elérési idő, a tároló kapacitás, és az 1$-ért megvásárolható tárolókapacitás 16. Mi az IDE? IDE (Integrated Drive Electronics - Beépített eszközelektronika): meghajtóba integrált vezérlő Jellemzői: régi BIOS hívási konvenciók megtartása; szektorok címzése fej, cilinder és szektorok sorszámának megadásával történik maximálisan 16 fej, 63 szektor és 1024 cilinder lehet (összesen 1 032 192) – ennyi szektorban 528 MB adat fér el. Az 528 Mb-nál nagyobb lemezegységek elterjedésével az IDE-t felváltották az EIDE meghajtók. Ezek támogatnak egy ún. LBA címzési módot, amely a szektorokat 0-tól a maximális 2^24 -1-ig számozza, így az képes az 528 MB-os határ fölé kerülni. 17. Mi a SCSI? SCSI (Small Computer System Interface - kis számítógép-rendszerek interfésze) Cilinderekre, sávokra és szektorokra van osztva (az IDE-hez hasonlóan); de más az interfésze és sokkal nagyobb az adatátviteli sebessége. Az SCSI tulajdonképpen egy sín, amelyre egy SCSI vezérlő és legfeljebb 7 eszköz csatlakoztatható. Minden SCSI-egységnek van egy -egy 0-7 közötti egyértelmű azonosítója és két csatlakozója (bemeneti és kimeneti- az egyik egység kimenetét kábelek kötik össze a másik eszköz bemenetével). Az SCSI 50 eres kábelt használ. Ebből 25 földpotenciálon van, a másik 25-ből párosítva van egy ezekhez (zajvédelem). 25 érből 8 adat, 1 paritás és 9 vezérlővonal, a többi egyéb célokra (táp, fejlesztés) van fenntartva. Az SCSI szabvány megengedi, hogy az összes eszköz egyszerre működjön. 18. Mi a DVD? DVD (Digital Vesatile Disk - sokoldalú digitális lemez) Alapfelépítése hasonló a CD-éhez; 120 mm-es öntőformában készült polikarbonát lemez, amely üregeket és szinteket tartalmaz, ezeket egy lézerdióda világítja meg és egy fotoérzékelő veszi a visszavert jeleket. Különbségek a CD-hez képest: 1. Kisebb üregek (0,4 mikron) 2. Szorosabb spirál (sávok közt 0,74 mikronos rés) 3. Vörös lézer (0,65 mikron) 4,7 GB-os kapacitás. Egy 1xDVD adatátvitele 1,4 MB/s. 4 definiált formátum: 1. Egyoldalas, egyrétegű (4,7 GB) 2. Egyoldalas, kétrétegű (8,5 GB) 3. Kétoldalas, egyrétegű (9,4 GB) 4. Kétoldalas, kétrétegű (17 GB) 19. Hol és miért van szükség illesztőhelyekre (slots)? Erre a számítógép hardveres részénél van szükség. A gépben van egy alaplap, melyen sín található, a CPU, DIMM modulok, meg kiegészítő áramkörök, valamint a B/K eszközök számára csatlakozók (illesztőhelyek, slots). Tehát, ezek az eszközök így teremtenek fizikai kapcsolatot a géppel. Pontosabban a B/K eszközök vezérlőkártyái csatlakoznak így az alaplaphoz.
20. Mi a sínek feladata? A sín közös elektronikus pálya a különböző eszközök között. Léteznek CPU-n belüli sínek (ezek adat I/O-t tesznek lehetővé az ALU-ból). A CPU-n kívüli sínek különböző a sínre csatlakoztatott egységek közt teremt kapcsolatot. A mai gépekben külön sín áll rendelkezésre a CPU –memória között ill. legalább egy sín a B/K egységek számára. 21. Mi a vezérlők feladata I/O eszközöknél? Minden B/K eszköz két részből áll; az egyik rész tartalmazza az elektronika nagy részét, ez a vezérlő, a másik az eszköz maga. A vezérlő általában egy külön kártyán van (az alaplap valamely ISA, PCI, AGP vagy egyéb portjába csatlakoztatva). A vezérlőnek az a feladata, hogy a hozzá csatlakoztatott eszközt vezérelje és a sínhez való hozzáférését irányítsa. Ha pl. egy program adatokat akar olvasni a lemezről, akkor a vezérlőnek ad ki egy parancsot, ami keresési és egyéb parancsokat ad a lemezegységnek. Ha a megfelelő sáv és szektor megvan, akkor a meghajtó az adatokat egy bitsorozatként kezdi továbbítani a vezérlő felé. A vezérlő feladata, hogy a bitsorozatot nagyobb egységekké állítsa össze és a memóriába írja. 22. Mi az ISA? ISA (Industrial Standard Architecture -ipari szabvány architektúra) Egy 8,33 Mhz frekvencián működő PC/AT sín. 32 bitesre bővített változata az EISA bővítőkártyák fogadására hivatott 23. Mi az EISA? Az Extended ISA rövidítése, ami azt jeleni, hogy bővített szabványos felépítés. Az IBM dolgozta ki, miután rájött, hogy kompatibilizálni kell az eszközgyártást. Az EISA-t az ISA sínből fejlesztették ki, mivel az már túl lassúnak bizonyult. 24. Mi a PCI? A Peripheral Component Interconnect rövidítése, ami perifériális komponensek összekapcsolását jelenti. Az Intel által tervezett sín, ami manapság az egyik legnépszerűbb. 25. Mi az USB? A kilencvenes évek közepén hét vállalat képviselői elhatározták, hogy kidolgoznak a számítógépek és az alacsonyabb sebességű perifériák összekapcsolásának egy jobb módját. A kidolgozott szabvány neve az USB-Universal Serial Bus-Univerzális soros sín, amit már széles körben alkalmaznak személyi számítógépeken. 26. Síntípusok A személyi számítógépek szokványos felépítése egy fémdoboz, alján az alaplappal, amin hosszában található rajta egy sín, valamint a B/K eszközök csatlakozói. Minden B/K eszköz két részből áll: egyik rész tartalmazza az elektronika nagy részét, ez a vezérlő. A másik maga az eszköz. A vezérlőnek az a feladata, hogy a hozzá csatlakoztatott eszközt vezérelje és a sínhez való hozzáférést irányítsa. A sínt nem csak a B/K vezérlők használják, a CPU is ezen keresztül éri el az utasításokat és az adatokat. De ha a sínt egyszerre a CPU és a B/K is akarja használni, akkor a sínkiosztó lapka dönti el, hogy ki lesz az első. Egy igen jelentős típusú sín az ISA(szabványos felépítés) sín volt, amit később továbbfejlesztettek és így lett az EISA(bővített szabványos felépítés). Ezek közül ma az egyik legnépszerűbb a PCI(perifériás komponensek összekapcsolása) sín. 27. DMA fogalma A Direct Memory Access rövidítése, ami közvetlen memória-hozzáférést jelent. Amikor a vezérlő a CPU közreműködése nélkül olvas vagy ír a memóriába.
28. Mátrixnyomtató Az egyik legolcsóbb nyomtató, amelyben egy 7-24 elektromágnesesen aktivizálható tűt tartalmazó nyomtatófeje halad el minden nyomtatandó sorban. Igazából azonban minden kinyomtatott sor 7 vízszintes sorból áll. A mátrixnyomtatók olcsók és nagyon megbízhatók, habár lassúak, hangosak és gyengék a grafikus képességeik. 29. Egerek Az egér egy kis műanyag doboz ami a billentyűzet mellett helyezkedik el az asztalon. Ha mozgatjuk, akkor a monitoron látható kis jel szintén elmozdul. Ezáltal a felhasználók rámutathatnak a képernyőn lévő objektumokra. Az egér tetején egy, kettő vagy három gomb van, ezekkel lehet a menükből választani. Háromféle egeret gyártottak eddig: mechanikus, optikai és optomechanikus egeret. Az elmúlt években a két kerék helyett már csak egy kiálló golyót használnak az egér talpában. Az optikainak viszont nincs se kereke, se golyója. Ehelyett egy LED(fénykibocsátó dióda)és egy fénydetektor van az aljában. Ez egy speciális műanyag lapon mozog amin a fénydetektor érzékeli az egér által megtett távolságot. A harmadik fajta egér az optomechanikus. A mechanikushoz hasonlóan egy golyó két, egymással derékszöget bezáró tengelyt forgat. Ahogy az egér mozog, a tengelyek forognak és a réseken keresztül egy LED-böl fényimpulzusok jutnak el a hozzá tartozó detektorba. A fényimpulzusok száma arányos a megtett úttal. 30. Színes nyomtatók a, CYMK-nyomtató:(Cyan, Yellow, Magenta, blacK).Ez a nyomtató színkivonással állítja elő a ciánból, a sárgából, a bíborvörösből és a feketéből lineáris szuperpozícióval a színeket. A monitorok ezzel szemben az additív alapszíneket és az RGB-(Red, Green, Blue)rendszert használják a színek előállítására. Azoknak a színeknek az összességét, amit egy monitor vagy nyomtató képes előállítani gamutnak nevezzük. b, Szilárd tintás nyomtatók: Ezekben négy speciális, szilárd tintatömböt kell elhelyezni, amelyeket aztán felolvasztanak. Ezért bekapcsolás után várni pár percet, míg a tinta felolvad. Majd a forró tintát a papírra szórják, ahol megszilárdul és végül egy hengeren átgördülve véglegesen a papíron marad. c, Színes lézernyomtató: Monokróm testvéréhez hasonlóan működik, kivéve, hogy a négy színnek megfelelő képeket egyenként viszik fel a hengerre és mindegyiknél külön tonerből színezik meg a papírt. d, Viasznyomtatók: Egy széles, négyszínű viaszt tartalmazó szalag van benne, amely lapméretű szegmensekre osztott. Több ezer fűtőelem olvasztja meg a viaszt, ahogy a papír mozog alatta. A viasz CYMK-rendszert használva pixelenként hozzátapad a papírhoz. Ezek igen elterjedt nyomtatók voltak, de drágák a kellékeik. e, Festékszublimációs nyomtatók: Ebben a nyomtatóban egy több ezer fűtőelemet tartalmazó nyomtatófej felett haladnak el a hordozóanyagban tárolt CYMK- festékek. A festékek azonnal elpárolognak és a papírra kerülnek. Minél magasabb a hőmérséklet, annál több festék kerül a papírra és annál élénkebb lesz a szín. 31. Modemek működési elvei A számítógépek használatának növekedésével gyakran válik szükségessé, hogy két gép tudjon egymással kommunikálni. Azonban egy sima telefonvonal nem alkalmas a számítógép jeleinek továbbítására. Ez az eszköz, amelyik kétszintű jelek formájában bitenként karaktereket fogad el a számítógéptől és a biteket egyesével vagy kettesével amplitúdó-, frekvencia- vagy fázismodulációt használva továbbítja. A mai modemek kb. 28800 bit/másodperc sebességgel működnek. Full duplex az a modem amely egyszerre mindkét irányba tud kommunikálni. Fél duplex az, ami csak egy irányba tud kommunikálni egyszerre. A csak egy irányba működő vonal neve szimplex.
32. Mi az ISDN? (integrált szolgáltatások digitális hálózata) Az ISDN az internet alkalmazásával lett hasznos. Amikor valaki ISDN-re fizet elő egy telefontársaságnál, akkor az analóg vonalat lecserélik digitálisra. Az új vonal két független digitális csatornát szolgál ki, plusz egy jelzőcsatornát. Az ISDN tehát nem csak gyors, mint az analóg csatorna, hanem a kapcsolatokat is 1 másodperc alatt fel tudja építeni. A bitek jelentése csak a küldő és a fogadó számára ismertek. Az ügyfél és a szolgáltató berendezései közötti interfész az NT1 doboz, egyik oldalán a T, másikon pedig az U interfésszel. 33. Mi az ASCII? Az American Standard Code for Information Interchange rövidítése, ami az információcsere amerikai szabványos kódrendszerét jelenti. Minden ASCII karakter 7 bites, vagyis összesen 128 karakter lehet. 34. Mi a UNICODE (IS 10646)? ASCII-ból hiányzó más nyelvterületek betűit először kódlapok kialakításával próbálták pótolni. Nyelv vagy nyelvcsoportok kódlapokba csoportosításával (IS-8859-2: latinalapú szláv nyelvek pl.: magyar, cseh) De a programoknak számon kell tartania, mely kódlapot az aktív és hiányzanak a japán és kínai nyelvek kódlapjai. UNICODE-ot támogatja a Java, Windows NT és sok alkalmazás. Minden karakterhez és szimbólumoz egy 16 bites értéket rendel. 16 bites szimbólumokkal UNICODE 65535 kódpozícióval rendelkezik Könnyű az ASCII UNICODE konverzió az azonos kódpozíciók miatt. A kódpozíciók 16-osával blokkokra van osztva, a jelentősebb ábécé néhány egymás utáni zónát foglal el. Probléma a japán és kínai írásjelek nagy száma és eltérő betűrendezése. 35. Mi a multiplexer? 2^n db adatbemenettel, n db vezérlőbemenettel és 1 db kimenettel rendelkezik. A kiválasztott adatbemenet útképzéssel irányított vagy más néven kapuzott a kimenetre. Az n db vezérlőbemenet egy n bites számot kódol, amely meghatározz a 2^n db bemenet közöl melyiket kapuzzuk a kimenetre. Felhasználása: párhuzamos-soros adatkonverter, igazságtáblák implementálása 36. Mit csinál a dekódoló? A bemenet egy n bites szám, amellyel ki tudjuk választani a 2^n kimenet az egyiket (azaz be tudjuk állítani 1-re) Felhasználása: memóriacímzés. 37. Mit csinál az összehasonlító? Két n bites bemeneti szót hasonlít össze. Ha meggyeznek 0 jelenik meg a kimeneten, ha különböznek akkor pedig 1. 38. Mit csinál a PLA (Programmable Logic Array)? Logikai függvények (igazságtáblázatok; t.d.n.f. alakra) megvalósíthatók PLA segítségével. A PLAban n változó számára van bemenet, amelyet komplemensképzéssel megkétszerezünk. Az így kapott 2n bemenőjel közül egy "2n x m" -es mátrix határozza meg, melyik ÉS kapura kerüljön. Ennek programozása az áramköri biztosítékok nagy árammal történő kiégetésével történik. A kimeneti rész k db VAGY kapuból áll. Itt egy "m x k"-s mátrix adja meg, hogy ténylegesen melyik kapcsolat létezik. 39. Mit csinál a léptető (shifter)? Egy n bites bemenettel és egy n bites kimenettel rendelkező léptető aritmetikai áramkör a bemenetet 1 bittel, a vezérlővonal által meghatározott irányba (0-balra, 1-jobbra) tolja el. (3.16.ábra)
40. Mit csinál a fél-összeadó (half adder)? Két jel összegét, és az átvitelt (balra) számítja, de több bites összeadásnál nem megfelelő, mert nem kezeli a jobbról érkező átvitelt. 41. Mit csinál a teljes összeadó (full adder)? A fél-összeadó hibáját kiküszöbölő összeadó, amely két fél-összeadóból épül fel. 42. Mi a CPU (Central Processing Unit)? Központi feldolgozó egység feladata: a programok utasításait beolvasni értelmezni és végrehajtani. Részei: -vezérlőegység (utasításbeolvasás és azok típusának megállapítása) -aritmetikai egység (utasítások végrehajtásához szükséges műveletek elvégzése pl.: összeadás logikai ÉS) -tartalmaz egy kisméretű memóriát, amely a részeredményeket és bizonyos vezérlőinformációkat tárol (pl.: utasításszámláló (program counter); utasításregiszter) 43. Mi a ciklusidő? Az órákat a digitális áramkörök szinkronizálásához használják. Az óra áramköre impulzusokat bocsát ki meghatározott pulzusszélességgel és meghatározott időközönként. A két egymást követő pulzus élei közötti időintervallumot az óra ciklusidejének (clock cycle time). A pulzusfrekvencia ált. 1-500 MHz 44. Mi a regiszterek szerepe? Minden számítógép rendelkezik ISA-szinten látható regiszterekkel. Ezek célja a program végrehajtásának vezérlése, közbülső eredmény tárolása Típusai: speciális és általános célú regiszterek Speciális regiszterek: utasításszámláló, veremmutató és a speciális funkciójú regiszterek Általános célú regiszterek: fontos lokális változókat és időleges eredményeket tárolnak; cél a gyakran használt adatok gyors elérése. (A RISC gépek a gyors CPU és a lassú memória-elérés miatt általában 32 általános célú regiszterrel rendelkezik) ISA-szinten a felhasználói programok által látható regiszterek mellet sok olyan speciális célú regiszter is van, amelyeket csak az operációs rendszerek használnak. 45. Mi a RAM (Random Access Memories)? Mire használatos? Írható olvasható memória. Statikus RAM (SRAM): belső áramkörei hasonlóak az alap D-flipflophoz; tartalmuk addig marad meg, amíg az áramellátás működik, akár napokra; A SRAM-ok nagyon gyorsak (elérési idő néhány ns), ezért főleg másodszintű gyorsítótárként használják
Dinamikus RAM (DRAM): nem használ flipfloppot, hanem cellák tömbjéből épül fel, amelyben mindegyik cella egy tranzisztort és egy kicsi kondenzátort tartalmaz; ez feltöltődik és kisül aszerint, hogy 0-át vagy 1-et tárol. A elektromos töltés hajlamos a szivárgásra. ezért frissíteni kell néhány ezredmásodpercenként; ezt a műveletet egy külső logika ügyeli. Ezáltal a DRAM jóval bonyolultabbak de sokkal nagyobb a tárolókapacitásuk. Általában főmemóriákban használják alacsony sebessége (néhány 10 ns) miatt Míg dinamikus RAM-ok egy tranzisztor, egy kondenzátor kell bitenként (szemben a statikus RAMkal ahol 6 tranzisztor) FPM DRAM: belseje egy bitmátrix, amelyben első lépésben egy sorcím majd egy oszlopcím jelenik meg (elavult) EDO DRAM: párhuzamos memóriahivatkozást engedélyez, amellyel nem javul a gyorsaság, de javítja a sávszélességet. 46. Mi a ROM? Mire használatos? ROM (Read Only Memory) -nem változtatható és nem törölhető A ROM-ban tárolt adatok bevitele a gyártás alatt történik meg. A ROM olyan alkalmazási területeken használatos, ahol fontos, hogy ne vesszen el az adat akkor sem, ha kikapcsoljuk az áramot. (ROM típusú memóriában tárolódik a BIOS is, mivel az abban tárolt adatokra minden bootoláskor szükség van, nem veszhet el kikapcsoláskor). 47. Mi az EPROM? Erasable Programmable ROM; Mező-programozható és mező-törölhető ROM. Ha kvarcüveg ablakon át erős ultraviola fénnyel 15 percig megvilágítjuk, akkor az összes bit 1-re állítódik. Általában ugyanazt a szervezést használják, mint a statikus RAM-ok. 48. Mi az UART? Universal Asynchronous Receiver Transmitter - univerzális aszinkron vevő és továbbító. A számítógép és terminál közti kommunikációhoz szükséges "átalakító". Egy karakter megjelenítésére a számítógép beolvassa a központi memóriából, átadja az UART-nak, ami aztán bitenként elküldi őket egy RS-232-C kábelre. Az UART tulajdonképpen egy párhuzamos-soros átalakító, mert egy egész karaktert kap, majd meghatározott ütemben egyenként adja ki a biteket. A terminálon egy másik UART fogadja a biteket és összeállítja a karaktert, amit aztán megjelenít a képernyőn. 49. Pentium II utasításformái A PII utasításformái bonyolultak és szabálytalanok 6 féle változó hosszúmezővel, amelyek közül 5 opcionális. Általában igaz, hogy ha egy kétoperandusú utasítás egyik operandusa a memóriában van, akkor a másik nem lehet a memóriában (csak a regiszterben). 50. UltraSparc utasításformái Minden utasítása pontosan 32 bit és szóhatárra igazított. Az utasítások általában egyszerűek és csak egy műveletet specifikálnak. A tipikus aritmetikai utasítás két regisztert specifikál a bemenő operandusok és egyet az eredmény számára. A nem előre jelzett ugró utasítások 3-as formájúak, ahol a FELT mező mondja meg, hogy melyik feltételt kell beállítani. Az A bit felelős a késleltetés megakadályozásáért bizonyos utasításokban. Az utolsó forma a CALL utasításé, ami eljárás hívást végez. Ez az egyetlen utasítás, amelyben 30 bit kell a cím megadására.
51. JVM utasításformái Legtöbb JVM utasításformája egyszerű. Minden utasítás 1 bájt műveleti kóddal kezdődik. Néhány esetén újabb bájt keletkezik, vagy Index (ILOAD), vagy konstans (BIPUSH), vagy adattípusjelző (NEWARRAY). A 3. formátum alapvetően azonos a 2. formával, kivéve, hogy 8 bites konstans helyett 16 bitet tartalmaz (WIDE,ILOAD,GOTO). A 4. forma csak az IINC, az 5. utasításforma csak a MULTINEWARRAY, a 6. csak az INVOKEINTERFACE, a 7. a WIDE IINC,a 8. utasításforma pedig csak a WIDE GOTO és WIDE JSR utasítások sajátja. Tehát 8 kivételével minden utasítás 1.,2. vagy 3. formájú, amelyek rövidek és egyszerűek. 52. Mit jelent a közvetlen címzés? Az operandust közvetlenül az utasításban adjuk meg, nem pedig a címét, vagy más információt, ami leírná, hogy az operandus hol található. Az ilyen operandus a közvetlen operandus; automatikusan betöltődik az utasítással, tehát azonnal hozzáférhető felhasználásra. A közvetlen címzés lényege, hogy nem kíván külön memória hivatkozást az operandus kiolvasására. Hátránya, hogy így csak konstanst lehet megadni és az értékek száma korlátozott a mező méretével. Egy lehetséges közvetlen utasítás. Ez az utasítás R1 regiszterbe betölti a 4 konstanst. 53. Mit jelent a direkt címzés? A memóriabeli operandus megadása egyszerűen a teljes cím megadásával megtehető. Ez a direkt címzés. Használata korlátozott, mert minden végrehajtása ugyanazt a memóriamezőt érinti. Tehát amíg az érték változhat, addig a hely nem, vagyis a direkt címzés csak olyan globális változok elérésére használható, amelyek címe fordításkor ismert. 54. Mit jelent a regisztercímzés? A regisztercímzés valójában megegyezik direkt címzéssel, azzal a különbséggel, hogy memóriacím helyett regisztert tartalmaz. A címzésimód egyszerűen csak regisztermódként ismert. Az UltraSPARC szinte csak ezt használja. 55. Mit jelent a regiszter-indirekt címzés? Ebben a címzési módban is a memóriából jön a specifikált operandus, vagy oda megy, de nem közvetlenül a címe van adva az utasításban. Helyette a címet egy regiszter tartalmazza. Ha egy címet ilyen módon adunk meg, mutatónak hívjuk. A regiszter-indirekt címzés nagy előnye, hogy úgy hivatkozik a memóriára, hogy annak a címét nem kell az utasításban tárolni. 56. Mit jelent a bázis-indexelt címzés? Néhány gép rendelkezik olyan címzési móddal, amely úgy határozza meg a hivatkozott memória címét, hogy összeadja a két regiszter tartalmát, és (opcionálisan) ehhez hozzáad egy eltolási értéket. Az egyik regiszter a bázis, a másik az index. 57. Mit jelent a verem címzés? Már korábban megjegyeztük, hogy a rövid utasításhossz mennyire kívánatos. A végsőkig redukálva a cím hosszát, eljutunk a 0 címes utasításhoz. Mint már láttuk, 0 címes utasítás lehetséges veremmel kapcsolatban. Pl. ilyen az IADD. Ebben a szakaszban alaposan megvizsgáljuk a veremcímzést. 58. Mit jelent az ortogonalitás elve? Szoftverszempontból az utasítások és a címzési módok szabályos szerkezete lenne kívánatos a legkevesebb utasítás formátummal. Ilyen szerkezet könnyűvé tenné a fordítóprogramoknak, hogy jó kódot generáljanak. Minden műveleti kód megengedne minden értelmes címzési módot. Továbbá, minden regiszter elérhető lehetne minden regisztermódban. Azaz a jó architektúrában a műveleti kódok és a címzési módszerek (majdnem) szabadon párosítható.
59 Mi az x + y - z posztfix alakja? xy+z60. Mi az x * y - z posztfix alakja? xy*z61. Mi az xyz*+ infix alakja? x+y*z 62. Mi az xy*z+ infix alakja? x*y+z 63. Adja meg a tízes számrendszerbeli 5.175 számot kettes számrendszerben! 101 . 001 0110 0110 0110… ugyanis véges tizedes tört nem bizonyosan véges bináris alakban is. 64. Adja meg a nyolcas számrendszerbeli 7.111 számot tízes számrendszerben! 7,142578125 65. Mennyi -17 (tízes számrendszer) kettes komplementere egy bájton? 11101111 66. Mennyi 25 (tízes számrendszer) 128-meghaladó ábrázolása (egy bájton)? 01100111 67. Mennyi -31 (tízes számrendszer) BCD ábrázolása, tízes komplemens kóddal, négy bájton? A BCD ábrázolás lényege, hogy minden számjegyet négy biten ábrázolunk. Ezek alapján a 31=0000 0000 0011 0001, a kilences komplemensbe nem tudom átalakítani, de a tízest úgy kell létrehozni, hogy a kilenceshez hozzáadunk 1-et. 68. IEEE 754 lebegőpontos szabványai. Kifejlesztette: William Kahan. A szabvány háromféle formát definiál: egyszeres pontosságot (32 bit), dupla pontosságot (64 bit) és kiterjesztett pontosságot (80 bit). A formák előjel bittel kezdődnek, 0 a pozitívat, 1 a negatívat jelöli, ezt követi a kitevő, amely 127 többletes kitevőt használ szimpla és 1023-mat használ dupla pontosságban, ezeket 8 illetve 11 biten ábrázolják. Végül pedig a törtrészek következnek 23 illetve 52 biten. 69. Mit jelent a mutató adat(típus)? Regiszter címzéseknél van ilyen. Ebben a címzési módban a memóriából jön a specifikált operandus, vagy oda megy, de nem közvetlenül a címe van adva az utasításban. Helyette a címet egy regiszter tartalmazza. Ha egy címet ilyen módon adunk meg mutatónak hívjuk. Előnye, hogy úgy hivatkozik a memóriára, hogy annak címét nem kell utasításban tárolni. Továbbá, az utasítás különböző végrehajtása más-más memóriamezőre hivatkozhat. 70. Ábrázolja a -132 (tízes számrendszerbeli) értéket lebegőpontosan (előjel, karakterisztika 4 biten, 8-meghaladó ábrázolásban, mantissza 11 biten).
71. Hajlékony lemez. Floppy, vagy hajlékonylemez: egy kisméretű, cserélhető adathordozó. Az IBM találta fel, információtarolásra használták. Általános jellemzőik megegyeznek merevlemezekével (sávokból áll, bitekre oszthatók, szektorokra tagoltak), de hajlékonylemezek esetén az olvasó és író fejek hozzáérnek a lemezhez. Ennek következtében mind az adathordozó, mind a fejek aránylag hamar elkopnak. Hogy ezt elkerüljék, kitalálták, hogy amikor a lemez éppen nincs használatban addig a forgás leáll. Két mérete van: 5,25 inch és 2,5 inch átmérőjű. Mindkét verzióból van kissűrűségű (LD), illetve nagy sűrűségű (HD). Mivel a 3,5 inchesek több adatot tudnak tárolni és jobban védettek, szinte teljesen kiszorították a régebbi 5,25 incheseket. 72. Szinkron sín működése. Egy szó beolvasása három órajelet igényel: az első ciklus a T1 felfutó élére kezdődik el, és a harmadik a T4 lefutó élére fejeződik be. A T1 periódus közben a CPU felteszi a kívánt memóriaszó címét a címvezetékre. Amikor a vezetékek már abban az állapotban vannak, hogy éppen felveszik az új értéküket, az MREQ (azt jelzi, hogy a memória elérése folyamatban van) és az RD (azt jelzi, hogy a másik jel olvasásnál magas, míg negált írásnál) jeleket beállítják. A memória nem fogja tudni T2 alatt szolgáltatni a kívánt adatot, hogy közölje a CPU-val, hogy ne várjon küld egy jelet a WAIT vezetéken T2 kezdetekor. Ez várakozó állapotokat szúr be. T3 kezdetekor a memória negálja a WAIT jelet és a T3 első fele alatt a memória felteszi az adatokat az adatvezetékre. A CPU leolvassa az adatvonalakat, és tárolja az értékeket, negálja az MREQ és RD jeleket. Fontos még megemlíteni, hogy a vezérlő jelek aktív állapota lehet alacsony, vagy magas is, ez a sín tervezőjére van bízva. 73. Hajlékony sín működése.
74. Megszakítások A megszakítás, olyan eltérítése a vezérlési folyamatnak, amelyet nem a program okoz, hanem valami más, általában B/K. például, a program utasíthatja a lemezegységet, hogy kezelje el az adatátvitelt, és annak befejezésekor megszakítást küldjön. Ugyanúgy, mint a csapda, a megszakítás bekövetkeztekor is megáll a program végrehajtása, és a vezérlés a megszakítás-vezérlőre adódik, amely elvégzi a kívánt tevékenységet. Ha ez befejeződött, a megszakítás-kezelő visszaadja a vezérlést a megszakított programnak. A megszakított processzusnak pontosan azt az állapotát kell helyreállítani, mint ami akkor volt, amikor a megszakítás történt.
