Machine Instructions and Addressing Modes MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Machine Instructions and Addressing Modes - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

सही उत्तर दोनों (2) और (3) है।

Key Points 

• अत्यधिक पाइपलाइन: RISC (रिड्यूस्ड इंस्ट्रक्शन सेट कंप्यूटर) आर्किटेक्चर की प्रमुख विशेषताओं में से एक पाइपलाइनिंग का उपयोग करने की क्षमता है। पाइपलाइनिंग कई निर्देश चरणों को एक साथ संसाधित करने की अनुमति देता है, जो निर्देश थ्रूपुट और समग्र प्रदर्शन को बढ़ाता है।
• कई रजिस्टर सेट: RISC आर्किटेक्चर में अक्सर बड़ी संख्या में रजिस्टर या कई रजिस्टर सेट होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि RISC डिज़ाइन का उद्देश्य संचालन के लिए रजिस्टरों के उपयोग को अधिकतम करके मेमोरी एक्सेस को कम करना है।

Additional Information 

• कई चक्रों में निर्देश लेना: यह CISC (कॉम्प्लेक्स इंस्ट्रक्शन सेट कंप्यूटर) आर्किटेक्चर की विशेषता है। RISC आर्किटेक्चर को एक ही चक्र में निर्देशों को निष्पादित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

The correct answer is stack

Key Points

• Zero Address Instructions: ✅ Zero address instructions are primarily used in stack-based architectures. In such architectures, operands are implicitly placed on a stack, and instructions operate directly on the stack's top elements.
• Queue: ❌ Queues are not used in the implementation of zero address instructions. Queues follow the FIFO (First In, First Out) principle, which is not the basis for stack-based computation.
• Register: ❌ Registers are used in register-based architectures, which typically rely on one-address or two-address instructions, not zero address instructions.
• None of the above: ❌ This is incorrect because zero address instructions are specifically implemented using stacks, not with other mechanisms.

Additional Information

• Zero address instructions are common in stack-based architectures like JVM (Java Virtual Machine). Examples of operations include `PUSH`, `POP`, `ADD`, and `SUB`, which take their operands directly from the stack.
• This design eliminates the need for specifying operand addresses, as the stack itself acts as the source and destination of data.

The correct answer is Option 1

Key Points

• Stack Pointer: A stack pointer (SP) is a special-purpose register that tracks the top of the stack in memory. It is used to manage push and pop operations in stack-based architectures.
• Push Operation: During a push operation, a value is added to the stack. The stack pointer must first be incremented to point to the next free memory location before storing the value.
• Pop Operation: During a pop operation, the value at the top of the stack is retrieved. The stack pointer is then decremented to point to the previous stack element.

Explanation:

In a stack, memory is managed in a Last In, First Out (LIFO) manner. The stack pointer is updated during both push and pop operations:

1. Push Operation: When a push operation is performed, the stack pointer is incremented first to point to the next free memory location, and then the data is stored in that location.
2. Pop Operation: When a pop operation is performed, the data at the current top of the stack is retrieved, and then the stack pointer is decremented to point to the previous memory location.

Options Analysis:

• Option 1: Incremented first during push operation – Correct. The stack pointer is incremented first during a push operation to allocate space for the new data.
• Option 2: Decremented first during push operation – Incorrect. The stack pointer is not decremented during a push operation.
• Option 3: Incremented first during pop operation – Incorrect. The stack pointer is decremented during a pop operation, not incremented.
• Option 4: Decremented first during pop operation – Incorrect. The stack pointer is decremented after retrieving the data during a pop operation, not first.

Additional Information

• In some architectures, the stack grows downward (from higher to lower memory addresses). In such cases, the stack pointer may be decremented during a push operation and incremented during a pop operation. However, the correct understanding depends on the specific architecture being discussed in the question.
• Always refer to the architecture-specific documentation to understand how the stack pointer is managed.

The correct answer is Option 4

Key Points

• Registers: Registers are small, high-speed storage locations that are part of the CPU (Central Processing Unit).
• They are used to store intermediate data, instructions, or results temporarily during the execution of a program.
• Registers are made up of flip-flops, which are basic memory units capable of storing one bit of data each.
• Registers can hold both data and instructions for processing by the CPU.

Additional Information

• Option 1 (Internal storage of CPU): This is true because registers are indeed a part of the CPU’s internal storage.
• Option 2 (Can hold either data or instruction): This is true as registers can store both data and instructions for immediate access by the CPU.
• Option 3 (Made up of flip-flop): This is true since registers are built using flip-flops, which are the fundamental building blocks of digital memory.
• Option 4 (Cannot store intermediate results): This is false. Registers are specifically designed to store intermediate results during the execution of instructions. Hence, this is the correct answer.

सही उत्तर इमीडिएट है।

Key Points 

• इमीडिएट एड्रेसिंग मोड: इस एड्रेसिंग मोड में, ऑपरेंड को सीधे निर्देश में ही निर्दिष्ट किया जाता है। इसका मतलब है कि ऑपरेंड निर्देश में ऑप-कोड के तुरंत बाद आता है। उदाहरण के लिए, ADD #5 जैसे असेंबली निर्देश में, मान 5 ऑपरेंड है और इसे सीधे निर्देश में शामिल किया गया है।

Additional Information 

• बेस्ड एड्रेसिंग मोड: यह मोड ऑपरेंड के प्रभावी एड्रेस को निर्धारित करने के लिए एक आधार रजिस्टर का उपयोग करता है। ऑपरेंड का एड्रेस बेस रजिस्टर की सामग्री में एक स्थिर मान जोड़कर प्राप्त किया जाता है।
• डाइरेक्ट एड्रेसिंग मोड: इस मोड में, ऑपरेंड का प्रभावी एड्रेस निर्देश के एड्रेस क्षेत्र द्वारा सीधे दिया जाता है। उदाहरण के लिए, यदि निर्देश में एड्रेस 1000 है, तो ऑपरेंड एड्रेस 1000 पर मेमोरी में स्थित है।
• इन्डेक्स्ड एड्रेसिंग मोड: यह मोड निर्देश के एड्रेस क्षेत्र को संशोधित करने के लिए एक सूचकांक रजिस्टर का उपयोग करता है। ऑपरेंड का प्रभावी एड्रेस निर्देश के एड्रेस भाग में सूचकांक रजिस्टर की सामग्री जोड़कर प्राप्त किया जाता है।

सही जवाब SSID है।

संकल्पना:

SISD:

• SISD का मतलब सिंगल इंस्ट्रक्शन, सिंगल डेटा है
• SISD एक यूनिप्रोसेसर मशीन है जो एकल निर्देश को निष्पादित करने में सक्षम है, जो एकल डेटा स्ट्रीम पर संचालित होती है।
• वॉन न्यूमैन कंप्यूटर आर्किटेक्चर SISD है

SIMD:

• SIMD का मतलब सिंगल इंस्ट्रक्शन, मल्टीपल डेटा है
• एक सिंगल ऑपरेशन डेटा के कई तत्वों पर एक साथ निष्पादित होता है।

MIMD:

• MIMD का मतलब मल्टीपल इंस्ट्रक्शन, मल्टीपल डेटा है
• अलग-अलग निर्देश स्ट्रीम, प्रत्येक अपने स्वयं के नियंत्रण प्रवाह के साथ, अलग-अलग डेटा पर काम करती हैं।

MISD:

• MISD का अर्थ है मल्टीपल निर्देश, सिंगल डेटा
• MISD में कई कार्यात्मक इकाइयाँ एक ही डेटा पर अलग-अलग ऑपरेशन करती हैं।

अतः विकल्प 1 सही उत्तर है।

अवधारणा:

RISC (रिड्यूस्ड इंस्ट्रक्शन सेट कंप्यूटर) एक माइक्रोप्रोसेसर है जिसे कम संख्या में निर्देशों को निष्पादित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है ताकि यह तेजी से काम कर सके। RISC निर्देश सेट सरल हैं। RISC निर्देश निष्पादित करने के लिए प्रति निर्देश केवल एक कालद चक्र लेता है।

स्पष्टीकरण:

RISC को हार्डवायर कंट्रोल यूनिट का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है। RISC मेमोरी के बजाय रजिस्टरों का उपयोग करता है। रजिस्टर आकार में छोटे होते हैं और उसी चिप पर होते हैं जिस पर ALU और कंट्रोल यूनिट मौजूद होते हैं। RISC वास्तुकला को नीचे दिखाया गया है।

RISC प्रोसेसर की विशेषताएं निम्न हैं:

• RISC निर्देश सेट सरल और निश्चित आकार के हैं।
• RISC में कम निर्देश होते हैं।
• उच्च प्रदर्शन
• सरल एड्रेसिंग मोड
• रजिस्टरों की अधिक संख्या।
• निर्देश एक शब्द के आकार में आते हैं।

संचायक:

• एक संचयक गणितीय और तार्किक गणनाओं में मध्यवर्ती परिणाम रखने के लिए एक अस्थायी भंडारण स्थान के रूप में कार्य करता है।
• संचयक एक प्रकार का रजिस्टर है जो CPU (सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट) में मौजूद होता है।
• यह एक अस्थायी भंडारण स्थान के रूप में काम करता है जो तार्किक और गणितीय गणनाओं में एक मध्यवर्ती मान रखता है।
• निष्पादन के मध्यवर्ती परिणाम उत्तरोत्तर पिछले मान की जगह संचायक के लिए संग्रहीत होते हैं।

निर्देश रजिस्टर:

• एक IR (निर्देश रजिस्टर) मशीन निर्देश को सेव करता है जो वर्तमान में निष्पादन के अधीन है। यह एक रजिस्टर है जो मेमोरी पदानुक्रम के शीर्ष पर बैठता है।
• विभिन्न प्रकार के रजिस्टर एक सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट (CPU) में विभिन्न कार्यों को पूरा करते हैं - IR का कार्य उपयोग के लिए वर्तमान में स्टैक्ड निर्देश रखना है।

प्रोग्राम काउंटर:

• एक PC (प्रोग्राम काउंटर) एक CPU रजिस्टर है जिसमें मेमोरी से संसाधित होने वाले अगले निर्देश के लिए एड्रेस संग्रहीत होता है।
• यह कार्यों के त्वरित निष्पादन के साथ-साथ वर्तमान निष्पादन बिंदु का ट्रैक रखने के लिए आवश्यक एक डिजिटल काउंटर है।

मेमोरी एड्रेस रजिस्टर:

• MAR (मेमोरी एड्रेस रजिस्टर) कंट्रोल यूनिट में रजिस्टर होता है जिसमें स्टोरेज से या स्टोर करने के लिए रजिस्टर का एड्रेस होता है।
• मेमोरी एड्रेस रजिस्टर एक माइक्रोप्रोग्राम और स्टोरेज के बीच की परस्पर क्रिया का आधा हिस्सा है।

माइक्रोप्रोग्राम्ड नियंत्रण इकाई और हार्डवायर्ड नियंत्रण इकाई के बीच अंतर

सही विकल्प (3) है।

संकल्पना:- 

अपने द्विआधारी जानकारी को या तो दायीं ओर या बायीं ओर स्थानांतरित करने में सक्षम रजिस्टर को शिफ्ट रजिस्टर कहा जाता है।

Key Points

• एकसमान दिशा वाला शिफ्ट रजिस्टर वह रजिस्टर होता है जो डेटा को केवल एक दिशा में स्थानांतरित करने की अनुमति प्रदान करता है, जबकि द्विदिश शिफ्ट रजिस्टर डेटा को दोनों दिशाओं में स्थानांतरित किये जाने की अनुमति प्रदान करता है।
• कैलकुलेटर, कंप्यूटर और डेटा प्रोसेसिंग सिस्टम में, शिफ्ट रजिस्टर एक डिजिटल मेमोरी सर्किट होता है।
• जानकारी के कई बिटों को संग्रहित करने के लिए कई फ्लिप-फ्लॉपों की आवश्यकता होती है। रजिस्टर फ्लिप-फ्लॉप का एक ऐसा संग्रह है जिसका उपयोग द्विआधारी डेटा को रखने और सहेजने के लिए किया जाता है।

Additional Information

समानांतर रजिस्टर:- समानांतर-भार रजिस्टर वह रजिस्टर है जिसमें सभी रजिस्टर के बिट मानों को समान समय पर डाला जाता है।

श्रृंखला रजिस्टर:- सीरियल इन सीरियल आउट (SISO) शिफ्ट रजिस्टर ऐसे शिफ्ट रजिस्टर हैं जो शिफ्ट रजिस्टर के लिए और उससे डेटा भारण और डेटा पुनःप्राप्ति दोनों के लिए श्रृंखला मोड में संचालित होते हैं।

भण्डारण रजिस्टर: - एक डिजिटल कंप्यूटर की मुख्य आंतरिक मेमोरी में एक रजिस्टर जो एक कंप्यूटर शब्द को संग्रहीत करता है। इसे मेमोरी रजिस्टर भी कहा जाता है।

संकल्पना:

RISC का मतलब रिड्युसड  इंस्ट्रक्शन सेट कंप्यूटिंग है, जिसका अर्थ है माइक्रोप्रोसेसरों का उपयोग करके सूचनाओं को प्रोसेस करना जो कम समय में सरल निर्देशों या कम निर्देशों को निष्पादित करते हैं।

व्याख्या:

अधिकांश RISC प्रोसेसर में, हार्डवेयर्ड नियंत्रण पाया जाता है। RISC आर्किटेक्चर अलग निर्देश और डेटा कैश और विभिन्न एक्सेस पथ का उपयोग करता है। RISC प्रोसेसर के बारे में कुछ बिंदु हैं:

• एक साइकिल करते हुए सरल निर्देश।
• निर्देश हार्डवेयर द्वारा निष्पादित किए जाते हैं।
• निर्देशों के लिए निश्चित फॉर्मेट।
• केवल आवश्यक निर्देशों को संग्रहीत करता है और गति को बढ़ाता है।
• कुछ एड्रेसिंग मोड।
• अत्यधिक पाइपलाइन और कई रजिस्टर सेट।

आरेख:

डेटा:

रजिस्टर की संख्या = 12

एड्रेसिंग मोड = 6

RAM का आकार =64K × 32 = 216 × 25

सूत्र:

फाॅर्म की मेमरी क्षमता = 2m × 2n

आवश्यक मेमरी लाइन्स = m

निर्देश आकार= डेटा लाइन्स  = 2n

बिट्स की संख्या = ⌈log₂ n⌉

रजिस्टर की संख्या या एड्रेसिंग मोड्स की संख्या

गणना:

निर्देश आकार = डेटा लाइन्स  = 32

आवश्यक एड्रेस लाइन्स  = 16 बिट्स

एड्रेसिंग मोड के लिए बिट्स की संख्या = ⌈log2 6⌉ = 3

रजिस्टर क्षेत्र के लिए बिट्स की संख्या = ⌈log2 12⌉ = 4

3 + x + 4 + 16 = 32

∴ x = 9

ऑप-कोड क्षेत्र = 9 बिट्स

असेंबली भाषा में ऑपरेशन कोड का प्रतिनिधित्व करने के लिए स्मृति सहायक का उपयोग किया जाता है।

ओपकोड (ऑपरेशन कोड) को संक्षिप्त रूप से दर्शाया जाता है, जिसे स्मृति सहायक कहा जाता है जो ऑपरेशन को इंगित करता है।

स्मृति सहायक कोड:

• स्मृति सहायक कोड वे कोड होते हैं जिन्हें तुलनात्मक रूप से आसानी से याद किया जा सकता है और जो इसके उपयोगकर्ता को उस जानकारी को याद करने में सहायता करता है जो वह दर्शाता है।
• निर्देशों को निर्दिष्ट करने के लिए कंप्यूटर प्रोग्रामिंग और संचार प्रणाली के संचालन में स्मृति विज्ञान कोड का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

उदाहरण:

ADD      जोड़ें

SUB      घटाना

MUL      गुणा

DIV        भाग

LOAD     मेमोरी से डेटा लोड करें

STOR     डेटा को मेमोरी में स्टोर करें

असेंबली भाषा : यह एक निम्न-स्तरीय प्रोग्रामिंग भाषा है जो सीधे CPU के साथ काम करने वाले प्रतीकों, चर और कार्यों का उपयोग करती है।

उच्च-स्तरीय भाषा: यह एक मानव-अनुकूल भाषा है जो कंप्यूटर आर्किटेक्चर से स्वतंत्र चर और कार्यों का उपयोग करती है।

CPU ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा अनुरक्षित रेडी क्यू में से एक प्रोग्राम को चुनेगा और उसे क्रियान्वित करना शुरू कर देगा। उस समय इसे सिस्टम मोड में कहा जाता है क्योंकि यह सिस्टम के लिए सामान्य प्रोग्राम को एग्जीक्यूट कर रहा होता है।

यदि बीच में रुकावट आती है तो वर्तमान प्रक्रिया (उच्च प्राथमिकता) को एग्जीक्यूट करने के बाद CPU एग्जीक्यूट करने के लिए रुकावट की खोज करेगा।
इंटरप्ट हार्डवेयर या सॉफ़्टवेयर द्वारा उत्सर्जित एक संकेत है जब किसी प्रक्रिया या घटना पर तत्काल ध्यान देने की आवश्यकता होती है।

आइए एक-एक करके विकल्पों का विश्लेषण करते हैं-
विकल्प 1-जब CPU उस समय इंटरप्ट अनुरोध की सेवा करेगा, इसे इंटरप्ट मोड में कहा जाता है।

विकल्प 2- यह सही उत्तर है जैसा कि ऊपर बताया गया है।

विकल्प 3- ऑपरेटिंग सिस्टम के एग्जीक्यूशन में "हाफ मोड" नाम की कोई चीज नहीं होती है।

विकल्प 4- सिम्प्लेक्स मोड कंप्यूटर नेटवर्क में एक अवधारणा है जहाँ सेंडर और रिसीवर के बीच संचार केवल एक दिशा में होता है।

सही उत्तर इमीडिएट है।

Key Points 

• इमीडिएट एड्रेसिंग मोड: इस एड्रेसिंग मोड में, ऑपरेंड को सीधे निर्देश में ही निर्दिष्ट किया जाता है। इसका मतलब है कि ऑपरेंड निर्देश में ऑप-कोड के तुरंत बाद आता है। उदाहरण के लिए, ADD #5 जैसे असेंबली निर्देश में, मान 5 ऑपरेंड है और इसे सीधे निर्देश में शामिल किया गया है।

Additional Information 

• बेस्ड एड्रेसिंग मोड: यह मोड ऑपरेंड के प्रभावी एड्रेस को निर्धारित करने के लिए एक आधार रजिस्टर का उपयोग करता है। ऑपरेंड का एड्रेस बेस रजिस्टर की सामग्री में एक स्थिर मान जोड़कर प्राप्त किया जाता है।
• डाइरेक्ट एड्रेसिंग मोड: इस मोड में, ऑपरेंड का प्रभावी एड्रेस निर्देश के एड्रेस क्षेत्र द्वारा सीधे दिया जाता है। उदाहरण के लिए, यदि निर्देश में एड्रेस 1000 है, तो ऑपरेंड एड्रेस 1000 पर मेमोरी में स्थित है।
• इन्डेक्स्ड एड्रेसिंग मोड: यह मोड निर्देश के एड्रेस क्षेत्र को संशोधित करने के लिए एक सूचकांक रजिस्टर का उपयोग करता है। ऑपरेंड का प्रभावी एड्रेस निर्देश के एड्रेस भाग में सूचकांक रजिस्टर की सामग्री जोड़कर प्राप्त किया जाता है।