Bu final sınavı; sayı sistemleri (Hexadecimal, DeMorgan Kuralları), bellek yönetimi (Ön bellek eşleme, bellek hiyerarşisi) ve veri yolu protokolleri (Multibus veri aktarımı) gibi bilgisayar mimarisinin ileri düzey konularını kapsamaktadır. İçerik; işlemci yazmaçları, komut seti mimarileri ve program dönüşüm süreçleri üzerine odaklanan teknik bir değerlendirme sunmaktadır.
Sonuçlar
#1. Multibus veri aktarımı aşamalarının (I. Sinyal kaldırma, II. ACK, III. Komut üretme, IV. Adres yerleştirme, V. Veri aktarımı) doğru sıralaması nedir?
#2. Yalnızca zaman geçirmeye yarayan komut seti talimatı aşağıdakilerden hangisidir?
#3. Multibus II sistem veri yolu, bir tahkim … ve maliyeti azaltmak için tasarlanan?
#4. Denetleyici izin talep eden cihazlar arasındaki öncelikleri çözen ve aralarında en yüksek öncelikli cihaza yetki gönderen veri yolu tahkim tekniği aşağıdakilerden hangisidir?
#5. Aşağıdakilerden hangisinde program dönüşümü doğru sıra ile verilmiştir?
#6. CPU’nun giriş ve çıkışı gerçekleştiren özel komutlara sahip olduğu G/C türü aşağıdakilerden hangisidir?
#7. Aşağıdakilerden hangisi genel amaçlı bir register’ın özelliklerinden değildir?
#8. Aşağıdakilerden hangisi bellekten belleğe komut seti mimarisinin özelliklerindendir?
#9. Aşağıdakilerden hangisi verileri kontrol eden ve ağ trafiğini yöneten güçlü bilgisayarları ifade etmektedir?
#10. 0-1-2-3-4-5-6-7-8-9-A-B-C-D-E-F rakamları hangi sayı sistemine aittir?
#11. DeMorgan kuralına göre $overline{XY}$ aşağıdakilerden hangisine eşittir?
#12. Çevre birimleri tümleşik işlemciye aşağıdakilerden hangisi aracılığıyla bağlanır?
#13. Mevcut CPU hızına göre daha düşük bellek hızına sahip bir sistemde aşağıdakilerden hangisi görülür?
#14. Çoklu görev aşağıdakilerden hangisi tarafından uygulanır?
#15. İşlenenlerin tamamının bellekte yer aldığı komut seti mimarisi aşağıdakilerden hangisidir?
#16. Ön bellek için yaygın olarak hangi tip RAM kullanılır?
#17. OSI modelinin en alt katmanı aşağıdakilerden hangisidir?
#18. 5 katmanlı TCP/IP modelinde en alttaki katman aşağıdakilerden hangisidir?
#19. 9 bloklu bir ön bellekte doğrudan eşleme yöntemi ile ana belleğin 11. bloğu ön belleğin hangi bloğuna eşlenir?
Bilgisayar Organizasyonu Çalışma Rehberi
Bu çalışma rehberi, bilgisayar organizasyonu, veri iletimi, bellek yapıları ve ağ sistemleri üzerine temel kavramları pekiştirmek amacıyla “Bilgisayar Organizasyonu Final 2023” kaynak dokümanı temel alınarak hazırlanmıştır.
Bölüm 1: Kısa Cevaplı Sorular
Aşağıdaki soruları kaynak metindeki bilgilere dayanarak 2-3 cümle ile yanıtlayınız.
- Veri yolu denetleyicisinin (Data Bus Controller) temel görevleri nelerdir?
- SRAM ile DRAM arasındaki en temel fark, verilerin korunması açısından nedir?
- İki adet BCD (Binary Coded Decimal) rakamı bir sistemde ne kadar yer kaplar? Açıklayınız.
- Multibus 2 sistemlerinde veri yolu tahkimi (arbitration) neden gereklidir?
- Watchdog timer mekanizması sistem güvenilirliğini nasıl sağlar?
- IEEE 802 standart ailesinin ağ teknolojilerindeki rolü nedir?
- Bir sistemde CPU hızı ile bellek hızı arasındaki uyumsuzluk (belleğin yavaş olması) ne gibi sonuçlar doğurur?
- OSI referans modelinin 4. katmanı olan Nakil Katmanı’nın (Transport Layer) hata denetimi üzerindeki işlevi nedir?
- Gömülü sistemlerin (Embedded Systems) tasarımındaki ana amaçlar nelerdir?
- Sanal bellek (Virtual Memory) kavramını ve bilgisayar sistemindeki yerini açıklayınız.
——————————————————————————–
Bölüm 2: Cevap Anahtarı
- Cevap: Veri yolu denetleyicisi, veri yolu erişimini kontrol eder, veri transferinin zamanlamasını ve sırasını düzenler. Ayrıca veri bütünlüğünü korumak için hata algılama mekanizmalarını yönetir ve farklı bileşenler (CPU, bellek, I/O) arasında iletişimi sağlar.
- Cevap: SRAM, güç mevcut olduğu sürece içeriğini statik olarak tutabilirken; DRAM dinamik bir yapıdadır ve verilerin korunması için hücrelerindeki kapasitörlerin birkaç milisaniyede bir yeniden şarj edilmesi (yenilenmesi) gerekir.
- Cevap: Her bir BCD rakamı 4 bitlik bir alan kaplar. Bu nedenle, iki adet BCD rakamı bir bilgisayar sisteminde toplamda 8 bitlik (1 bayt) yer kaplar.
- Cevap: Aynı veri yolu üzerinde birden fazla “Master” cihazın bulunduğu durumlarda, cihazların aynı anda iletişim kurmaya çalışması çatışmalara yol açar. Tahkim mekanizması, öncelik veya zaman paylaşımı yöntemlerini kullanarak bu çatışmaları çözer ve erişimi düzenler.
- Cevap: Belirli zaman aralıklarında belirli bir değerle başlatılan bu zamanlayıcı, sistemden geri bildirim bekler. Eğer belirlenen süre içinde işaret alınmazsa hata durumunu algılar ve sistemin otomatik olarak yeniden başlatılmasını veya hata moduna geçmesini sağlar.
- Cevap: LAN, WAN ve WLAN gibi ağ türleri için kablolu ve kablosuz iletişim standartlarını sağlar. Örneğin, Ethernet için 802.3 ve Wi-Fi için 802.11 standartlarını sunarak farklı cihazlar arasında uyumluluğu ve veri transferi sürekliliğini temin eder.
- Cevap: Bellek hızı işlemci hızından düşük olduğunda veri aktarımları arasında bir uyumsuzluk oluşur. Bu durum sistemin performansının düşmesine ve işlemlerin genel olarak yavaşlamasına neden olur.
- Cevap: Nakil katmanı, verilerin kayıp veya yineleme olmaksızın, hatasız teslimini garanti eder. Eğer bazı paketler hatalı ulaşırsa hata kontrol mekanizmaları aracılığıyla yeniden iletim isteklerinin onaylanmasını sağlar.
- Cevap: Gömülü sistemler, belirli bir veya birden fazla görevi yerine getirmek üzere tasarlanmış özel amaçlı makinelerdir. Bu sistemlerin tasarımında donanım karmaşıklığını ve maliyeti azaltmak temel hedeftir.
- Cevap: Sanal bellek, işletim sistemi tarafından fiziksel bellek kapasitesini genişletmek amacıyla sabit disk üzerinde oluşturulan bir bölümdür. Bellek yoğun uygulamalar için ek alan sağlar ve gerçek bellek ile sabit disk arasında geçiş yaparak bellek taleplerini yönetir.
——————————————————————————–
Bölüm 3: Deneme (Essay) Soruları
Aşağıdaki sorular konuyu derinlemesine analiz etmenize yardımcı olmak için hazırlanmıştır.
- Bellek Teknolojilerinin Karşılaştırılması: SRAM ve DRAM teknolojilerini çalışma prensipleri, güç tüketimi ve veri koruma yöntemleri açısından karşılaştırarak, hangi durumlarda hangi bellek türünün tercih edilmesinin daha avantajlı olduğunu tartışınız.
- Veri Yolu Tahkim Mekanizmaları: Çoklu master cihazın bulunduğu sistemlerde veri yolu tahkiminin önemini Multibus 2 örneği üzerinden açıklayınız. Öncelikli tahkim ve zaman paylaşımı tahkimi arasındaki farkları detaylandırınız.
- Modern Ağ Protokolleri ve Standartlar: OSI referans modelinin katmanlı yapısı içerisinde TCP protokolünün yerini ve görevlerini açıklayınız. IEEE 802 standartlarının ağ dünyasındaki standardizasyon sürecine etkilerini değerlendiriniz.
- Sistem Mimarisi ve Performans İlişkisi: Bir bilgisayar sisteminde bileşenler arası hız uyumunun (CPU, Bellek, Veri Yolu) sistem performansı üzerindeki etkilerini analiz ediniz. Darboğaz oluşumunu engellemek için ne gibi stratejiler izlenebilir?
- Hata Denetimi ve Sistem İstikrarı: Bilgisayar organizasyonunda hata düzeltme tekniklerinin donanım (Watchdog Timer) ve yazılım/protokol (Nakil Katmanı) seviyelerinde nasıl uygulandığını ve sistemin sürekliliği için neden kritik olduklarını açıklayınız.
——————————————————————————–
Bölüm 4: Terimler Sözlüğü
| Terim | Tanım |
| BCD (Binary Coded Decimal) | Her bir onluk sistem rakamının dört bitlik ikilik sistemle temsil edildiği kodlama biçimi. |
| SRAM (Static RAM) | Güç kesilmediği sürece verileri şarj yenilemesi gerektirmeden saklayabilen hızlı bellek türü. |
| DRAM (Dynamic RAM) | Verileri korumak için kapasitörlerin düzenli aralıklarla (milisaniyeler içinde) şarj edilmesini gerektiren bellek türü. |
| Veri Yolu Tahkimi (Bus Arbitration) | Birden fazla cihazın aynı veri yolunu kullanmak istemesi durumunda, erişim yetkisini düzenleyen mekanizma. |
| Watchdog Timer | Sistem hatalarını algılamak için belirli bir sürede sinyal bekleyen ve sinyal gelmediğinde sistemi resetleyen zamanlayıcı. |
| TCP (Transmission Control Protocol) | İnternet üzerinden güvenilir ve hatasız veri iletimini sağlayan ağ protokolü. |
| Gömülü Sistem (Embedded System) | Belirli bir göreve odaklanmış, maliyet ve donanım karmaşıklığı optimize edilmiş özel amaçlı sistem. |
| NAND Kapısı | Bilgisayar mantık devrelerinde çok amaçlı (evrensel) olarak kullanılabilen temel mantık kapısı. |
| WLAN (Wireless LAN) | Wi-Fi gibi teknolojilerle bilgisayarları kablosuz olarak birbirine bağlayan yerel ağ türü. |
| Master Birim | Veri yolu üzerinde iletişim başlatma ve kontrol etme yetkisine sahip cihaz. |
| Eşlik Biti (Parity Bit) | Veri iletiminde hataları tespit etmek amacıyla eklenen, bitlerin toplamının tek veya çift olmasını sağlayan kontrol biti. |
| Nakil Katmanı (Transport Layer) | OSI modelinde hata denetimi, akış kontrolü ve veri bütünlüğünden sorumlu 4. katman. |