uor

1. UOR pitanja usmeni
1. IEEE
- Nabrojati specijalne vrednosti koje su predvidjene zapisom IEEE 754 i ukratko objasniti njihovo
znacenje
- Sta je ulp, a sta relativna greska?
Rezultati aritmetičkih operacija se ne mogu uvek tačno zapisati u tako izabranom broju bitova te ih
mi zaokružujemo do dužine koja je pogodna za zapis. Pri zaokruživanju može doći do greške koja
se meri na dva načina: pomoću ulp-a i pomoću relativne greške.
ULP – najbolji primer za ovo je kada realan broj 0,0574367 zapišemo kao 5,74x10^(-2) gde je
greška 0,367 jedinica na poslednjem mestu. Veličina „jedinica na poslednjem mestu“ se označava
sa ulp prema akronimu „unit in the last place“.
Relativna greška – apsolutna vrednost razlike između realnog broja i njegove reprezentacije
podeljena sa apsolutnom vrednošću realnog broja. Na primer, relativna greška pri aproksimaciji
5,74367 sa 5,74x10^0 je 0,00367/5,74367 ~ 0,0006.
I ulp i rel. greška zaviše od mašinske tačnosti (mašinskog ε), pa se relativna greška uvek zapisuje
kao faktor od ε. Ako je rezultat izračunavanja vrednosti realnog broja zaokružen najbliže tačnom
rezultatu, još uvek može da postoji greška od najviše 0,5 ulp. Relativna greška koja postoji u tom
slučaju je uvek ograničena sa ε. Ulp i relativna greška se koriste u različite svrhe: ulp za određivanje
greške zaokruživanja brojeva, a relativna greška za analiziranje grešaka izračunavanja prema
razliitim formulama.
- Sta su subnornalni brojevi? Navesti gornje granice (po apsolutnoj vrednosti) subnormalnih
brojeva u IEEE 754 zapisu pomocu binarne/dekadne osnove u jednostrukoj tacnosti
-Opisati ponasanje subnormalnih brojeva pri aritmetickim operacijama u IEEE 754 standardu
-Sta oznacavaju SNaN i QNaN prema IEEE 754 standardu i na koje situacije/stanja se odnose
-Sta oznacava beskonacno prema IEEE 754 standardu i koji je bio cilj njegovog uvodjenja
Specijalne vrednosti su prema standardu IEEE 754 određene bit kombinacije u zapisu realnih
brojeva. Koriste se radi obezbeđivanja korektnosti IEEE aritmetike i efikasnije programske obrade
izuzeća i specijalnih stanja. Klase podataka propisane IEEE standardom su:
1. Normalni brojevi – realni brojevi u intervalu
[β^emin, β^emax X (β-β^(1-p)]
2. Subnormalni brojevi – za normalne brojeve u pokretnom zarezu koji se nalaze blizu β^emin ne
važi x=y <=> x-y=0 što može da dovede do grešaka u programu. Da bi se ovaj problem eliminisao,

2. imamo subnormalne brojeve koji su po apsolutnoj vrednosti manji od β^emin (ali veći od 0). Oni
uvek imaju manje od p značajnih cifara.
-Sta je prosireni, a sta i prosirivi zapis u IEEE 754 standardu? Koji su razlozi njihovog uvodjenja?
-Navesti i kratko opisati moguce nacine zaokruzivanja koje koristi IEEE 754 standard
-Koristeci zaokruzivanje ka +1 zaokruziti broj na 3 decimale
-Koristeci zaokruzivanje na parnu cifru zaokruziti broj na 2 decimale
-Sta se podrazumeva pod kanonickom reprezentacijom brojeva u IEEE 754 standardu
-Objasniti pojam kohorte u IEEE 754 standardu
-Objasniti nacin uredjenja svih predstavljivih vrednosti u IEEE 754 standardu (binarna i dekadna
osnova)
-Navesti najmanji i najveci moguci broj cifara u zapisu realnog broja zapisanog pomocu binarne,
dekadne (sa dekandnim kodiranjem) i heksadekadne osnove u jednostrukoj, dvostrukoj i
cetvorostrukoj tacnosti
-Navesti aritmeticke operacije koje kao rezultat proizvode QNan prema IEEE 754 standardu
-Navedite algoritam za izračunavanje količnika dva realna broja zapisana u pokretnom zarezu.
-Navesti broj bitova u eksponentu i frakciji pri zapisu broja sa binarnom binarnom osnovom u
jednostrukoj, dvostrukoj i četvorostrukoj tačnosti u IEEE754 standardu. U kom od ovih zapisa
frakcija poseduje implicitni bit?
Broj bitova u eksponentu je 8, 11 i 15. U svakom od zapisa postoji implicitni bit.
Šta su realni brojevi u pokretnom zarezu, kako se zapisuju i gde se upotrebljavaju?
Realni brojevi u pokretnom zarezu se koriste za zapis jako velikih ili jako malih brojeva kao i kada je
potrebno predstaviti realne brojeve (i vršiti operacije sa njima) sa velikom preciznošću.
2. Sta su cifre cuvari i kada se koriste? Koristeci cifre cuvare, izracunati razliku brojeva x =100.11 i
y = 99.99 zapisanih u osnovi β = 10 sa preciznoscu p = 4. Kolika je razlika brojeva ako ne koristimo
cifre cuvare?
33
Zapis, br sistemi, prevodjenje
-Navesti i opisati kodove koji se koriste za zapis znakovnih podataka
-Definisati funkciju kodiranja i funkciju dekodiranja
-Hartmanova metoda, navesti korektivne cifre, razlomljeni brojevi, prevesti
-Definisati pozicioni i nepozicioni brojcani sistem i navesti odgovarajuce primere

3. -Na koji nacin se dobija vrednost broja X = xn:::x0; x�1:::x�m koji je zapisan u pozicionom sistemu
sa osnovom N
-Da li osnova sistema moze biti negativan ili razlomljen broj? U slucaju potvrdnog odgovora,
navesti primere takvih sistema
-Definisati postupak sabiranja i oduzimanja binarno kodiranih dekadnih brojeva u 8421 i visak
Kodiranje i aritmetika
-Sta je optimizovani Butov algoritam i kada se koristi, pomnoziti dva broja
-Definisati Grejov kod duzine n i navesti njegove karakteristike
-Objasniti nacin izvodjenja operacija mnozenja i deljenja brojeva u fiksnom zarezu koji su zapisani
pomocu kao binarno kodirani dekadni brojeva u kodu 8421. Obavezno navesti uslove pod kojima
ove operacije mogu da se izvrse, kao i format zapisa argumenata i rezultata
-Navesti i opisati karakteristike binarnih kodova dekadnih cifara. Navedite binarne kodove
dekadnih cifara koje poznajete, i za svaki od njih navedite koje od prethodjih karakteristika
zadovoljavaju
Binarni kodovi dekadnih cifara se koriste kada se zeli potpuna tacnost razlomljenih brojeva. Princip
Koriscenja BCD kodova je kodiranje svake dekadne cifre odredjenim binarnim zapisom. Za uspesno
kodirane dekadne cifre, potrebno je da kodne reci budu duzine bar cetiri. Najvazniji zahtev BCD
koda je jednoznacnost(sve binarne reci moraju biti medjusobno razlicite). Glavne karakteristike
kodova dekadnih cifara:
1. Najvecoj dekadnoj cifri (9) pridruzena je rec koja ima najvecu vrednost (posmatrana kao
binarni br)
2. Parni i neparnim dekadnim ciframa odgovaraju parni, odnosno neparni binarni brojevi
3. Komplementarnost koda (kodovi dekadnih cifara A i B za koje vazi A+B=9 su komplementarni)
4. Tezinski kod (ako je i-toj cifri kodne reci pridruzen br pi tako da za dekadnu cifru q i njenu
kodnu rec y3y2y1y0 vazi jednakost q=p3y3+p2y2+p1y1+p0y0)
5. Ciklicki kod se u svakoj dekadnoj cifri u binarnom obliku razlikuje za samo jedan bit
Primeri BCD: 8421,2421,5421,753-6,84-2-1,visak 3, ciklicki
Komplementarni kodovi: 2421,753-6,84-2-1,visak3
Tezinski: 8421,2321,5421,753-6,84-2-1
Naslednik BCD kod je EBCDIC (IBM S/360)

4. -Navesti i ukratko opisati moguce nacine zapisa oznacenih celih brojeva
3. RBS
-Izracunati I prevesti u dekadni
-Koji izbor modula je najpogodniji za predstavljanje neoznacenih dekadnih brojeva iz intervala [0;
15000] u brojcanom sistemima sa ostacima? Dati objasnjenje resenja
-Definisite pravila za sabiranje i oduzimanje brojeva koji su zapisani u brojcanom sistemu sa
ostacima. Sta je aditivni, a sta multiplikativni inverz? Ne navoditi primere pri resavanju zadatka
-Koji je opseg zapisa brojeva u ovom sistemu? Na koji nacin se ovaj opseg moze definisati, u
zavisnosti od toga da li zapisujemo pozitivne, negativne ili i pozitivne i negativne brojeve
-Navesti prednosti i nedostatke brojcanog sistema sa ostacima, kao i najznacajnije oblasti
primene
4. Logicke osnove
-Na koji nacin se definisu formule algebre logike
-Definisati pojam logicke funkcije. Koliki je broj razlicitih logickih funkcija od n argumenata
-Navesti sve logicke funkcije jednog argumenta
-SKNF, SDNF…
-Sta su logicki elementi i koja je njihova funkcija
-Minimizovati metodom po izboru
-Dati definiciju kombinatornih i sekvencijalnih mreza i navesti njihove predstavnike
-Na koji nacin su logicki elementi povezani u kombinatornim mrezama
5. Globalna struktura racunarskog sistema
• Sta je sistem prekida, koji su njegovi osnovni principi i kako se implementira:
Sistem prekida predstavlja mehanizam koji omogućuje efikasniji rad računara. Na primer, većina
spoljašnjih uređaja je mnogo sporija od procesora. Kada bi procesor svaki put čekao na uređaj da
izvrši operaciju pre no što bi mu preneo novi podatak, procesor bi imao dosta izgubljenog
vremena. Zbog toga se uvodi sistem prekida koji omogućava procesoru da izvršava druge
instrukcije dok se ne završi neka zadata operacija na spoljašnjem uređaju.
U/I program čine tri komponente:
1. Niz instrukcija koji vrši pripremu tekuće operacije
2. Stvarna komanda koja se izdaje uređaju koji obavlja zahtevanu akciju

5. 3. Niz instrukcija koji kompletira zahtevanu operaciju, a koja može da uključuje i postavljanje
indikatora uspešnosti završetka operacije
Kako U/I može da zahteva relativno veliku količinu vremena, U/I program mora da stane sa radom
i čeka njen završetak, istovremeno zaustavljajući izvršavanje korisničkog programa za taj vremenski
period. Uvođenjem prekida, procesor može da bude angažovan na izvršavanju drugih instrukcija.
Na taj način se nakon piripreme koda i poziva U/I komande spoljašnjem uređaju, kontrola vraća
korisničkom programu. Kada spoljašnji uređaj završi operaciju i postane spreman za prrijem
dodatnih podataka iz procesora, on signalizira to stanje procesoru slanjem zahteva za prekid.
U višekorisničkom sistemu se, u jednom ternutku, mogu javiti više prekida koje su generisali
različiti programi ili uređaji. Postoje dva načina obrade višestrukih prekida:
1. Onemogućavanje prekida – Procesor odlaže prekide u red, bez vođenja računa o prioritetu
prekida
2. Definisanje prioriteta prekida – Davanje dozvole prekidima višeg preioriteta da prekinu
izvršavanje programa koji vrši obradu prekida sa nižim prioritetom
• Na koji nacin se moze meriti brzina obrade podataka racunaru
Načini merenja su preko MIPS, FLOPS, vremena za izvršavanje jednog instrukcionog ciklusa i
propusnosti. MIPS (millions of instructions per second) je broj mašinskih instrukcija u sekundi koje
CPU može da obradi, ali označava broj instrukcija pojedinačnog procesora, stoga nije korektan za
poređenje razilčitih familija mikroprocesora. Za to je potreban FLOPS (floating pointr operations
per second) koji se koristi za merenje brzine računarskih sistema koji se danas sastoje od više
hiljada procesora. Postoje mega MFLOPS, giga GFLOPS, teraTFLOPS i peta PFLOPS. Treći način je
merenje vremena potrebnog za izvršavanje jednog instrukcionog ciklusa i ovo vreme varira od
milisekunde, preko mikrosekunde i nanosekunde, do pikosekunde (kod najbržih eksperimentalnih
računara). Propusnost predstavlja broj programa koji mogu da završe obradu u nekom
vremenskom intervalu. Merenje snage ovako je komplikovanije jer zavisi i od operativnog sistema i
od programa pomoću kojih se merenje vrši.
6. Procesor
- Opsti I specijalizovani registri, nabrojati
Registri opšte namene se koriste za različite funkcije. Korisnički program može da im pristupi, čita I
menja njihov sadržaj bez ograničeja. Saremeni mikroprocesori sadrže veći broj ovih registara.
Veličina opštih registara treba da bude dovoljno velika da može da prihvati celu reč koja se
obrađuje u procesoru, odnosno dovoljno veliki d aprihvati kompletnu adresu ako se koristi za
adresiranje. U procesoru sa 64-bitnom arhitekt., oni imaju 64 bita, analogno važi I za 32-bitni.
Mogu se podeliti prema nameni na:
• Akumulatore – za aritmetičko-logičke operacije I čuvanje znakovnih podataka

6. • Indeks registre – za indeksno adresiranje
• Pokazivače segmenata – za početnu adresu segmenta na računarima sa segmentnim
adresiranjem
• Pokazivače steka – pokazuju na početak memorije koja je određena za stek
Specijalizovani registri se koriste pri izvršavanju operacija, njihovoj kontroli, kao I za prikaz
tekućeg stanja procesora I programa koji se izvršava. Većina njih nije direktno dostupna
korisničkim programima I koriste ih samo programi operativnog sistema, dok su drugi dostupni
samo na nivou mikrokoda. Neki od specijalizovanih registra su:
• Instrukcioni registar (IR) koji sadrži poslednju pročitanu instrukciju
• Registar memorijskih adresa (RMA) koji sadrži adresu u memoriji iz koje treba preneti sadržaj u
PRM ili u koju treba upisati sadržaj iz PRM
• Prihvatni registar memorije (PRM) sadrži reč koja je poslednja pročitana iz memorije ili koju
treba upisati u memoriju na adresu koja je sadržana u RMA
• Brojač instrukcija (PC) sadrži adresu naredne instrukcije koju treba preneti u procesor
• Registar koji sadrži status programa koji se trenutno izvršava (PSW) sadrži sledeće informacije
o programu koji se trenutno izvršava:
o Uslovne kodove (CC) pri izvršavanju aritmetičkih operacija
o Postojanje prenosa
o Prekoračenje (BCD ili celi brojevi)
o Prekoračenje IEEE 754
o Indikatori da li je dozvoljen prekid
o Indikator da li je tekući program u supervizorskom ili korisničkom režimu rada
o Indikator da li je tekuća adresa realna
o Indikator da li je CPU u stanju čekanja kada ne izvršava ni jednu instrukciju
• Kontrolni registar pri izvršavanju operacija u pokretnom zarezu u skladu sa IEEE 754
• Kontrolni registri koji sadrže specifične informacije za svaku mašinu: tekuće stanje, vektor
prekida, postojanje/nepostojanje CPU, rad u posebnom režimu izvršavanja instrukcija
− Navesti i ukratko opisati registre u sastavu aritmeticko-logicke i upravljacke jedinice
centralnog procesora. Koji od navedenih registara su postojali u procesoru IAS racunara
Da bi se operacije uspesno obavljale, potrebno je negde smestiti neke

7. argumente, medjurezultate, dobijene vrednosti, naredna instrukcija i
za to se koriste registri. Registi cine internu memoriju procesora, a
veza sa ostalim delovima racunarskog sistema se uspostavlja preko
magistrala.
Podaci koji se obradjuju u ALU se dobijaju prenosom iz registara, a
rezultati, zastavice i indikatori se isto smestaju u registre.
Za detaljne opise registara opšte namene i specijalizovanih registara, pročitaj prethodno pitanje.
U procesoru IAS računara postojali su prihvatni registar memorije (PRM), registar memorijskih
adresa (RMA), instrukcioni registar (IR), prijemni registar instrukcija (PRI), brojač instrukcija (PC),
akumulator (AC) i Množilac/Delilac (MQ).
- Mikroprocesor. Tranzistori. Čipovi. CMOS.
-Kako se zove proces koji se koristi u proizvodnji procesorskih cipova? Ukratko opisite u cemu se
ovaj proces sastoji – Litografija
Mikroprocesor je čip koji sadrži CPU, kao i malu količinu memorije koja se koristi za specijalne
namene. Ranije su pravljeni od silicijumskih kristala u obliku tankih pločica. Podloge od
provodničkog i neprovodničkog materijala su slagane u obliku oblandi oko sloja silicijuma na kome
su urezani tranzistori i ostali elementi koji čine integrisano kolo. Zbog stalnih zahteva za povećanje
brzine mikroprocesora, ali i ograničenja debljine silicijumskih ploča, razvijane su nove tehnologije.
+ CISC, RISC (pogledaj pitanje dole)
Tranzistor je uređaj sa tri završna priključka (elektrode) koji us računaru može da ima funkciju ili
prekidača ili pojačivača. Sastoji se od tri sloja poluprovodničkog materijala (baziranog na silicijumu
ili germanijumu kome je dodat bor ili arsen) koji može da provodi električnu struju. Bipolarni
tranzistori su oni koje čine dva para PN spojenih dioda koje formiraju sendvič u kome se jedna
vrsta poluprovodnika nalazi između dva poluprovodnika druge vrste. Postoje dva tipa ovih
tranzistora: sa PNP konfiguracijom (negativan poluprovodnik između dva pozitivna) i sa NPN
konfiguracijom (pozitivan poluprovodnik između dva negativna). Ova tri poluprovodnika su
nazvana kolektor, osnova i emitor. FET tranzistor je tranzistor sa efektom polja (Field Effect
Transistor). Elektrode FET tranzistora se nazivaju izvor, vrata i odvod. Vrata su kontrolna elektroda
razdvojena od površine poluprovodnika tankim slojem izolacionog materijala. Površina između
izvora i odvoda se naziva kanal, napravljen od N-tipa ili P-tipa poluprovodničkog materijala, a
elektroni putuju od izvora ka odvodu kroz njega. Danas su na savremenim računarima
najzastupljeniji MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor FET) tranzistori u kome se izolator pravi od
nekog oksida, a gde se silicijum ponaša i kao provodnik i kao izolator zbog čega je nazvan
poluprovodnik. Struja u MOSFET tranzistoru se prenosi tako što dominanti prenosioci putuju od
izvora prema odvodu. Kada je voltaža na vratima ispod određenog nivoa, vrlo malo stuje može da
protiče kroz kanal, i obrnuto, ako se voltaža poveća, povećava se i protok struje između ostale dve
elektrode tranzistora. Na ovaj način, tok struje od izvora ka odvodu može biti prekidan i

8. uspostavljan pomoću voltaže na vratima, slično kao kod prekidača. FET tranzistori se nazivaju
„tranzistori sa efektom polja“ jer tokom povećanja voltaže, na njima se formira električno polje
koje uzrokuje odbijanje naboja od izolatorske barijere što povećava provodljivost kanala. FET
tranzistori se često nazivaju i unipolarni jer kod njih u prenosu struje učestvuje samo jedan
(dominantan) prenosnik.
CMOS tehnologija (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), nastala sredinom 1980-ih
godina, funkcioniše obrnuto od onog opisanog u MOSFET-u, gde se na metalna vrata primeni niska
voltaža, prekidač se zatvara i propušta elektricitet. U slučaju primene visoke voltaže prekidač
ostaje otvoren. Prednost CMOS tranzistora je u tome što jako malo troše struje za održavanje
stabilnog stanja. SKoro svi mikroprocesori, memorija i čipovi za podršku koriste oba tipa MOS
prekidača zbog čega se za njih kaže da su CMOS zasnovani.
Čipovi se prave od hiljada ili miliona tranzistora spakovanih na malu silicijumsku površinu.
Tradicionalno se za spajanje tranzistora koristio aluminium, a od 1997. se koristi bakar. Brzina čipa
zavisi od broja tranzistora na čipu, brzine svakog tranzistora i kašnjenja pri prenosu električnog
impulsa kroz provodnik između dva tranzistora. Čipovi koji se koriste se mogu grupisati u
mikroprocesorske, memorijske i logičke čipove.
Litografija je proces pravljenja čipova gde se umnožavanjem matrice na ploče od silicijuma koje se
uobičajeno nazivaju silicijumske oblande. Matrica koja se prenosi sadrži strukturu, po slojevima,
kompletnog čipa uključujući tranzistore, njihove spojeve i ostale komponente. Za pravljenje slike
matrice se koristi fotootpornik sastavljen od polimera, materijala sačinjenog od dugačkih lanaca
komponenti koje se ponavljaju. Pri pravljenju svakog od slojeva na čipu, na kompletnu površinu
silicijumske oblande se nanosi sloj fotootpornika. Kada laserski zrak, krećući se po matrici, deluje
na fotootpornik, osvetljeni delovi se rastvaraju, dok neeksponirani ostaju na istom mestu. Deo
fotootpornika koji ostaje nadalje se koristi kao zaštita. Postupak se ponavlja za svaki sloj na matrici
sa koje se vrši preslikavanje. Kada se na kraju procesa preostali fotootpornik ukloni pomoću
organskog rastvora, silicijumska oblanda ostaje sa narezanom željenom strukturom na površini.
Koristeći ovu tehnologiju na svakoj oblandi se istovremeno narezuje velik broj čipova. Posle
testiranja, oblanda se deli na pojedinačne čipove. Ako su u pitanju mikroprocesorski čipovi, oni se
tada montiraju na okvir na kome se nalaze kontakti preko kojih mikroprocesor komunicira sa
spoljašnjom okolinom. Najčešće se kao okvir ili podloga koriste keramika ili organski materijali.
Današnji stepen razvoja litografske tehnologije omogućuje konstrukciju čipova sa više nivoa veza
među tranzistorima. Veoma je bitna vrsta fotootpornika zbog dužine svetlosnih zraka koji se
koriste za formiranje izgleda čipa. Tendencija je da se koristi svetlosni zrak sve manje i manje
talasne dužine, te je krajem 2000-te za ovo korišćena ultraljubičasta svetlost, a naredne generacije
će se koristiti laserski zrak. Planira se i uvođenje novih vrsta fotootpornika koji se trenutno
testiraju. Takođe, bitno je obratiti pažnju i na razvoj izolatora. Trenutno se koristi u CMOS
čipovima silicijum dioksid koji se godinama stanjivao kako bi stalo što više čipova, međutim, kada
je silicijum dioksid previše tanak, prestaje da bude izolator, te se u laboratorijama širom sveta vrše
eksperimenti za novim materijalima izolatorima.
- Detaljno opisite tehnologije izrade mikroprocesora koje poznajete.
Najčešće do sada korišćena tehnologija je pravljenje manjih i bržih tranzistora. Međutim, zastoj do
koga dolazi pri prenošenju signala kroz spojeve između manjih i bržih tranzistora postaje značajan

9. ograničavajući faktor ove tehnologije. Jedan način za ublažavanje ovog ograničenja je korišćenje
bakarnog provodnika, a drugi silicijum na izolatoru.
Tehnologija sa bakarnim vezama – IBM je prvi uveo upotrebu bakra za povezivanje tranzistora u
čipu jer je bakar uspeo da prevaziđe aluminium što se tiče brzine provođenja električne struje.
Godinama su vršeni eksperimenti sa zlatom, srebrom i bakrom, ali su sva tri menjala ponašanje
kada bi bila u interakciji sa silicijumom i gubili bi moć provođenja. Tek 1994. god. u IBM
laboratorijama je pronađen način da se postavi mikroskopska barijera između bakra i silicijuma uz
smanjenje broja koraka potrebnih za kompletiranje čipa. To je omogućilo smanjenje veličine
integrisanih kola, pored čega je povećanje brzine ostvareno i bržim prenosom elektriciteta kroz
provodnike kao i povećanjem broja slojeva bakarnih provodnika u odnosu na prethodnu
tehnologiju.
Silicijum na izolatoru (SOI) – To je tanak sloj silicijuma na vrhu izolatora kao što je staklo. Na tom
sloju mogu da se smeštaju tranzistori koji brže rade jer SOI redukuje kapacitet prekidača. Kapacitet
neke strukture predstavlja mogućnost da struktura sadrži električni naboj. U slučaju MOS
tranzistora ili prekidača, svaki put kada se uključi, prekidač mora prvo da popuni svoj interni
kapacitet pre no što počne da provodi elektricitet i na to troši vreme. Jedan način za povećanje
brzine tranzistora je implementacija neke od metoda za redukciju internog kapaciteta tranzistora.
Kako ovo funkcioniše? Jedna od površina u MOS (metal-oxide-semiconductor) prekidaču koja
može da čuva naboj (kako ne bi stalno punili i praznili naboj pre provođenja elektriciteta) je
prostor između samog silicijumskog supstrata koji je čist silicijum i „nečistoća“ koje se dodaju
silicijumu u čipu. Taj prostor se naziva spoj kapaciteta. U slučaju da se tanak sloj izolatora kao što
je staklo umetne između „nečistoća“ i silicijumskog supstrata, eliminisao bi se ovaj prostor (a
samim tim i njegov kapacitet) i takav tranzistor bi radio brže. Prema objavljenim podacima, SOI
čipovi imaju kraće vreme izvršavanja instrukcionog ciklusa i bolje performanse od odgovarajućih
čipova izgrađenih u čistoj CMOS tehnologiji. Druge prednosti SOI čipova su manja potrošnja struje,
manja mogućnost pojave tzv. „mekih“ grešaka koje nastaju zbog promene sadržaja od strane
kosmičkog i pozadinskog radioaktivnog zračenja (zato je i korišćena u svemirskim brodovima).
Pored ovih, razvijene su i ove tehnologije: silicijum-germanijum i niski-k dielektrik.
- Karakteristike Cisc I Risc procesora
- Kada je konstruisan mikroprocesor 801 i koje su bile njegove karakteristike koje su bile bitno
razlicite od karakteristika drugih procesora u tom periodu
Kako je sve počelo? Prvo je postojao problem softverske krize gde nije bilo dovoljno programera
sposobnih da kvalitetno i na vreme razviju potreban softver. Ovo je rešeno razvojem moćnijih i
složenijih programskih jezika i generatora softvera (kraće i preciznije izražavanje algoritama), gde
je ovo rešenje dovodilo do semantičke praznine u mogućnostima postojeće arhitekture računara i
rešenjima predviđenim programskim jezicima i alatima. Izvršavanje programa je postajalo
neefikasno, povećana je veličina mašinskog programa i složenost prevodilaca. Da bi se premostila
nastala praznina modifikovana je arhitektura novih modela računara. Ove modifikacije su
omogućile jednostavniju konstrukciju prevodilaca i povećanje efikasnosti izvršavanja.

10. Pojava RISC tehnologije. Jedan od projekata iz kog je proistekla ideja o drugačijoj arhitekturi
računara bio je projekat velike telefonske mreže sposobne da podrži prijem i preusmeravanje tri
stotine poziva u sekundi. Mašina nije još uvek bila napravljena kada se shvatalo da će ona biti
odlična osnova za mikroprocesor opšte namene sa veoma visokim performansama u odnosu na
proizvodnu cenu. Najvažnije osobine ove mašine su deljenje keša za instrukcije i podatke (veća
propusnost), nije bilo izvršavanja aritmetičkih operacijama nad podacima u memoriji (poboljšano
preklapanje instrukcija) i uniformna veličina instrukcije i jednostavna konstrukcija (kratko vreme
izvršavanja ciklusa). Ova mašina je dobila ime 801, po IBM-ovoj zgradi u kojoj je projekat izvođen.
Detaljne analize programa ustanovile su da se oko 30% svih instrukcija koristi za prenosenje
podataka izmedju memorije i procesora.Takodje,razlicite studije su pokazale da izvrsavanje skoka
moze da uzme cak i do jedne trecine ukupnog procesorskog vremena.Prvi prepoznatljiv pokusaj
smanjenja performansi u slucaju izvodjenja skokova je IBM-ov racunar IBM 7030 (Stretch).Stretch
je imao posebno konstruiasn hardver za bolje izvrsavanje insrukcija uslovnog grananja koje nisu
rezultovale i samim skokom.Sa preklapannjem instrukcija na dva do tri nivoa znatn se smanjivalo
efektivno vremepotrebno za pristup memoriji i vrsenje skoka.Operacije dohvatanja iz memorijesu
zahtevale dva ciklusa,jedan za izracunavanje adrese podatka i slanje adrese na memorijsku
magistralu i drugi za prijem podatka i njegovo prenosenje u odredjeni registar.Posto za drugi ciklus
nije bio potreban CPU,on je mogao da izvrsava narednu instrukciju sem u slucaju da je ta
instrukcija zahtevala upotrebu memorijske magistrale. Velika prednost nove,eksperimentalne
masine je to sto je bila u stanju da izvrsi mnogo veci broj instrukcija u jednom ciklusu u odnosu na
druge masine,npr IBM/370.Eksperimentalna masina je bila slicna vertiaklnoj mikrokod masini,tj
masini koja je izvrsavala jednu instrukciju u jedinici vremena.Umesto skrivanja ovih atributa iza
slozenog skupa instrukcija u mikrokodu,masina je tu mogucnost ponudila direktno krajnjem
korisniku.Mikoracunar sa ogranicenim skupom instrukcija ce izvrsavati makro instrukciju u
otprilike istom broju ciklusa koliko je potrebno masinama serije S/370 za izvrsavanje svoje
odgovarajuce instrukcije.veliki potencijal masine je predstavljala cinjenica da se takva jednostavna
instrukcija izvrsava znatno brze za istu familiju integrisanih kola zbog vremena potrebnog za
isvrsavanje CISC(Complex Instruction-Set Computer) interpretatora. Posto je ova eksperimentalna
masina osmisljena za potrebe projekta za Telefonsku mrezu,za vreme konstruisanja je nazivana
telefonska masina.Kako je to ime bilo neadekvatno,masina je dobila ime 801,po IBM-ovoj zgradi u
kojoj je projekat izvodjen,Orogonalni 801 je zavrsen 1978 godine i dugo vremena je bio IBM-ov
najbrzi eksperimentalni rpocesor.U narednim godinama je koriscen u velikom broju projekata.(40-
MHz 801 procesor je bio osnovni U/I processor na IBM S/470 masinama serije 3090,koriscen kao
mikroprocesor u masinama serije 9370).
Neke osobine RISC procesora. Razne studije su pokazale da je potreba za novom arhikteturom
racunara sve veca.Pored pojave procesora IBM 801 znacajna je i pojava Berkli RISC I
procesora.Pojava ovih procesora i njihove dobre karakteristike su najavili pojavu RISC(Reduced
Instruction-Set Computer) arhikteture,zasnovane na drugacijoj osnovi od tada jedino postojece
CISC arhikteture.
Slicnosti ponasanja tadasnjih procesora i programa:
*Naredbe koje su se najcesce javljale u programima su bile naredbe dodele,

11. uslovna naredba i poziv potprograma. Poziv i povratak iz procedure su operacije koje zahtevaju
najviše vremena u tipicnim programima pisanim na višim programskim jezicima.
*Referisanje na operande se obavlja kao referisanje na lokalne skalarne vrednosti. Zbog toga je
neophodna optimizacija procesa zapisivanja i pristupa lokalnim promenljivim.
*Pri pozivu procedura oko 98% procedura je prenosilo manje od 6 argumenata, a cak kod 92%
procedura su ti argumenti bili lokalni. Tako da broj reci potreban pri pozivu procedure nije veliki,
ali treba obratiti pažnju na pristup argumentima Na osnovu ovih slicnosti,razne istrazivacke grupe
su dosle do zakljucka da concept pravljenja arhiktetura koje su vrlo bliske visim programskim
jezicima nije optimalan.
Visi programski jezici su mogli bolje da budu podrzani optimizacijom njihovih osobina koje su
najveci potrosaci procesorskog vremena,i takodje su nasli tri nacina za poboljšanje performansi:
1. Povecanje broja registara - Uoceno je da u nekim programima postoji jako veliki procenat
naredbi dodeljivanja i pomeranja podataka. Ova karakterstika zajedno sa skalarnim tipom
podataka sugerisala je da se performanse mogu poboljšati smanjenjem referisanja memorije i
povecanim referisanjem registara. Jedan od resenja je bio povecanje broja registara.
2. Poboljšanje mehanizma preklapanja instrukcija- Obzirom na visoki procenat uslovnih skokova i
poziva procedura uobicajeni nacin implementacije preklapanja nije efikasan. Posledica uslovnih
skokova i poziva procedura je postojanje velikog broja instrukcija koje su dohvacene ali se nikada
ne izvršavaju.
3. Smanjen broj osnovnih instrukcija - Sa smanjenim brojem osnovnih instrukcija jednostavnije je
konstruisati mikroprocesor pa se manje vremena troši na prepoznavanje instrukcija i instrukcije su
brže jer se izvršavaju u jednom ciklusu. Suprotno ocekivanjima,program pisani za RISC se nisu
mnogo razlikovali od programa za CISC masine.RISC programi jesu duzi-imaju veci broj
instrukcija.razlog je to sto prevodioci ovih programa pokusavaju da koristo sto jednostavnije
instrukcije,tako da se tesko moze naci neka nova slozenija instrukcija.Kako je kod RISC procesora
smanjen broj osnovnih instrukcija,operacioni kod CISC programa je duzi i zauzima vise prostora u
memoriji.Jos jedan razlog zasto RISC ne zauzimaj umali deo memorije jeste to sto veliki deo RISC
instrukcija sadrzi samo operacije sa registrima.takodje se ocekivalo da se slozene instrukcije CISC
procesora izvrsavati brze nego kaok niz jednostavnijih masinskih instrukcija
Osobine RISC procesora koje su zajednicke bez obzira na proizvodjaca:
1. Izvršavanje (bar) jedne mašinske instrukcije za jedan mašinski ciklus – Ovim se smanjuje ili
eliminiše potreba za mikrokodom i kompletna mašinska instrukcija može da bude hardverski
kodirana. Takva instrukcija se izvršava brže od odgovarajucih instrukcija CISC procesora jer nema
potrebe za vršenjem mikroprogramske kontrole.

12. 2. Najveci broj mašinskih operacija je tipa registar-u-registar - rezultuje uprošcenom upravljackom
jedinicom. Ovakva arhitektura omogucuje optimizaciju upotrebe registara tako da argument kome
se cesto pristupa ostaje u brzoj memoriji od koje su napravljeni registri.
3. Upotreba relativno malog broja nacina adresiranja - Najveci broj instrukcija RISC procesora
koristi registarsko adresiranje. Pored njega mogu da se jave i drugi nacini adresiranja. Ostali
kompleksniji nacini adresiranja se realizuju softverski. Ova osobina takodje ima uticaj na
jednostavnost konstrukcije upravljacke jedinice cime se povecava brzina rada.
4. Upotreba jednostavnih formata instrukcija - Koristi se samo nekoliko razlicitih formata
instrukcija koje su fiksne dužine i obicno su poravnate na granicu reci, što znaci da ne prelaze
granice stranica. Polja u instrukcijama su takodje fiksne dužine što omogucuje istovremeno
dekodiranje operacionog koda i pristup operandu instrukcije.
Prednosti RISC procesora u odnosu na procesore izvedene u CISC tehnologiji se
mogu podeliti u dve grupe:
1. Jednostavnija konstrukcija - Zbog manjeg broja instrukcija i jednostavnije strukture vreme
potrebno za dizajniranje i uvodjenje takvog procesora u komercijalnu upotrebu je znatno krace.
2. Bolje performanse - RISC cipovi poseduju znatno bolje performanse od CISC cipova koji rade na
istim brzinama. Za RISC mikroprocesore je jednostavnije definisati prevodioce koji formiraju
mnogo optimalniji kod nego za CISC mikroprocesore. Veliki broj instrukcija koje generišu
prevodioci je relativno jednostavan. Upravljacka jedinica može da se napravi da za ovakve
instrukcije koristi vrlo malo mikrokodiranja, tako da se one izvršavaju brže nego na odgovarajucim
CISC procesorima.
Danasnji procesori RISC i CISC predstavljaju hibride obe tehnologije.Konstruktori savremenih CISC
procesora su,u cilju poboljsanja performansi ,u njih ukljucili mnoge pozitivne osobine RISC
procesora(Sistem preklapanja instrukcija,povecan broj instrukcija,...).Takodje,konstruktori RISC
procesora su ukljucili pojedine karakteristike CISC procesora kao sto je prosireni skup instrukcija.
Najpoznatiji proizvodjaci RISC cipova su firme Motorola (88000, ..., PowerPC), Silicon Grpahics
(MIPS R1000, R3000, R4000, ..., R12000), Digital (Alpha), Hewlett Packard (PA-RISC 8200,...,8600),
Sun Microsystems (Micro SPARC i ULTRA SPARC) i IBM (RS/6000 i PowerPC).
ČITAJ U KNJIZI, STR. 295.
7. Masinske instrukcije
- Nabrojati karakteristike i tipove masinskih instrukcija koje poznajete
Skup različitih mašinskih instrukcija koje mogu da se izvršavaju na nekom procesoru se naziva skup
instrukcija procesora. Instrukcije moraju da sadrže sledeće informacije:
1. Operacioni kod instrukcije – definiše operaciju koja će biti izvršena
2. Referencu na operande instrukcije – mogu biti ulazne vrednosti ili rezultati izvršavanja instrukcije
3. Referencu na narednu instrukciju, koja treba da se prenese u procesor po završetku izvršavanja
tekuće instrukcije.

13. Tipovi instrukcija
-Navedite moguce tipove instrukcija i nacine adresiranja u savremenim elektronskim racunarima
-Navesti nacine adresiranja koje poznajete
-Nabrojati akcije koje obuhvata poziv potprograma
-Opisati razliku izmedju masinskih i asemblerskih jezika
8. Unutrasnja memorija
-Navesti i kratko opisati tipove memorije prema svojstvu adresivosti
-Koji su moguci nacini pristupa podacima zapisnim u memoriji
-Sta je kapacitet memorije i kako se meri
9. Spoljasnja memorija
-U cemu se sastoji formatiranje magnetnog diska niskog i visokog nivoa
-Ukratko opisati osnovnu ideju RAID tehnologije i nivoe RAID-a koje poznajete
10. U/I podsistem
-Glavne funkcije
-Navesti i kratko objasniti tehnike U/I operacija
-Koje informacije moze da sadrzi DMA kontrolni blok
-Sta je periferni procesor i gde se najcesce koristi
11. Otkrivanje i korekcija gresaka
-Navesti tipove gresaka koje se javljaju pri zapisu podataka u poluprovodnickoj memoriji. Na koji
nacin se manifestuju greske svakog od postojecih tipova
-Sta je sindrom reci i na koji nacin se dobija
-Objasniti na koji nacin se otkriva postojanje greske u zapisu i njena pozicija koriscenjem
sindroma reci
-Nabrojati nacine otkrivanja i korekcije gresaka koji se koriste u pristupu kontrole greske unapred i
kontrole greske unatrag
-Navesti faktore od kojih zavisi adekvatan izbor metode za otkrivanje gresaka
-Koje su najcesce koriscene metode za otkrivanje gresaka
-Opisati metod kontrole parnosti u dve dimenzije. U cemu je prednost ove metode u odnosu na
standardnu metodu kontrole parnosti

14. 12. Istorija
13. UOR pitanja ultimate, knjiga za karakteristike predstavnika
13.Koja je osnovna prednost modifikovanog Butovog algoritma za mnozenje celih brojeva u
odnosu na obican Butov algoritam za mnozenje celih brojeva.
Modifikovani Butov algoritam je osmisljen tako da smanji broj koraka pri mnozenju
brojeva zapisanih u potpunom komplementu.
14. U kojim slucajevima je pogodno primeniti optimizovan Butov algoritam za mnozenje oznacenih
celih brojeva i opisati u cemu se sastoji optimizacija ove racunske operacije?
15. Koje su prednosti DPD u odnosu na Cen-Ho kodiranje?
Prednosti su:
• efikasnije kodiranje proizvoljnog broja cifara
• sve cifre su desno poravnate pa se moze lakse prosiriti zapis, bez ponavljanja
kodiranja
• pozicija i izbor p i v bitova omogucuje da brojevi iz intervala [0,79] budu desno
poravnato
Kodirani na isti na in kao u BCD 8421 kodu sto olaksava konverziju(dok kod en-Hoč Č
kodiranja ovaj na in preslikava brojeve u intervalu od [č 0,7]
16. Kako se otkriva prekoračenje prilikom izvođenja aritmetičkih operacija?
17. Šta su realni brojevi u fiksnom zarezu, kako se zapisuju i gde se upotrebljavaju.
Realni brojevi u pokretnom zarezu se upotrebljavaju u slučajevima kada treba obezbediti tačan
zapis broja u računaru. Ovaj način zapisa nije pogodan za jako male ili jako velike brojeve.
18. Navesti broj bitova u eksponentu i nastavku frakcije pri zapisu broja sa dekadnom osnovom u
jednostrukoj, dvostrukoj i četvorostrukoj tačnosti u IEEE754 standardu pomoću DPD kodiranja.
19. Definisati način sabiranja brojeva u obliku znak i apsolutna vrednost, nepotpuni i potpuni
komplement
20. Maksimalan broj cifara razlomljnog dela realnog broja koji moze da bude korektno zapisan u
binary32, binary 64, binary128 zapisu
21. Navesti pozeljne osobine binarnih kodova dekadnih cifara. Koju od tih osobina se poseduju
kodove 2421, 5421 i kod visak 3?