Организация вычислительных систем

Упражнение 1:

Номер 1

Среди перечисленных процессоров отметьте те, для которых система кэширования первого уровня (on-chip или on-board) соответствует принстонской архитектуре

Ответ:

(1) 80286

(2) 80386

(3) 80486

(4) Pentium

(5) Pentium MMX

(6) Pentium Pro

Номер 2

Среди перечисленных процессоров отметьте те, для которых система кэширования первого уровня соответствует гарвардской архитектуре

Ответ:

(1) 80386

(2) 80486

(3) Pentium

(4) Pentium Pro

(5) Pentium 4

Номер 3

Какие из перечисленных процессоров содержат кэш L2 на кристалле?

Ответ:

(1) 80486

(2) Pentium

(3) Pentium Pro

(4) Pentium II

(5) Pentium 4

Упражнение 2:

Номер 1

В каком фрагменте программы соблюдается принцип пространственной локальности по отношению к коду?

Ответ:

(1) SUB EAX, EAX PUSH EAX PUSH OFFSET Caption PUSH OFFSET Msg PUSH EAX CALL MessageBoxA TEST EAX, EAX JNE L1

(2) MOV CX, 10 FLD1 L1: FLD1 FADDP ST(1), ST LOOP L1

(3) MOV CX, 10 L1: MOV AH, 9 MOV DX, OFFSET Msg INT 21h LOOP L1 MOV AH, 4Ch INT 21h

Номер 2

В каком фрагменте программы соблюдается принцип пространственной локальности по отношению к данным?

Ответ:

(1) Var i:integer; a, b: array [1..1000] of real; Begin for i:=1 to 1000 do begin a[i]:=0; b[i]:=0; end; End.

(2) float a[1000], b[1000]; int i; int main() { for (i=0; i++; i<1000) a[i]=0; for (i=0; i++; i<1000) b[i]=0; }

(3) .DATA TabA DD 1000 DUP(?) TabB DD 1000 DUP(?) .CODE L0: MOV EDI, OFFSET TabA MOV ESI, OFFSET TabB MOV ECX, 1000 XOR EAX,EAX L1: MOV [EDI+ECX],EAX MOV [ESI+ECX],EAX LOOP L1 RET END L0

Номер 3

В каком фрагменте программы соблюдаются оба принципа пространственной и временной локальности по коду и по данным?

Ответ:

(1) Var i:integer; a, b: array [1..1000] of real; Begin for i:=1 to 1000 do a[i]:=0; for i:=1 to 1000 do b[i]:=0; End.

(2) REAL A(1:1000), B(1:1000) DO I=1,1000 A(I)=0 B(I)=0 END DO END

(3) EXTERN ResetElement:FAR .DATA TabA DD 1000 DUP(?) TabB DD 1000 DUP(?) .CODE L0: MOV ECX, 1000 L1: PUSH ECX PUSH OFFSET TabA CALL ResetElement ADD ESP,4 PUSH OFFSET TabB CALL ResetElement ADD ESP,8 LOOP L1 RET END L0

Упражнение 3:

Номер 1

Приведено содержимое кэш-памяти. Выясните значение ячейки памяти по указанному адресу либо идентифицируйте кэш-промах
0 B0 55 AA 12 23 45 3E 44 EE FF 3E 4F
1 45 AB AB BB B0 00 00 00 01 02 01 09
2 8B 12 23 19 18 25 05 AE 4F D8 7E CC
3 5A BB B0 78 06 AB BB BE 02 9D 22 8F
4 7F 45 3E 19 01 23 19 FB C4 D0 4F 7B
5 1F 00 00 79 01 B0 00 F4 3C 3E 79 B6
6 3F 44 EE 20 23 18 25 00 BB AA 8F C4
7 16 00 01 00 07 45 76 98 89 7F 7B 56
Тег 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

		Полностью ассоциативный кэш, 12-битный адрес: B23

0	B0	55	AA	12	23	45	3E	44	EE	FF	3E	4F
1	45	AB	AB	BB	B0	00	00	00	01	02	01	09
2	8B	12	23	19	18	25	05	AE	4F	D8	7E	CC
3	5A	BB	B0	78	06	AB	BB	BE	02	9D	22	8F
4	7F	45	3E	19	01	23	19	FB	C4	D0	4F	7B
5	1F	00	00	79	01	B0	00	F4	3C	3E	79	B6
6	3F	44	EE	20	23	18	25	00	BB	AA	8F	C4
7	16	00	01	00	07	45	76	98	89	7F	7B	56
	Тег	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

Ответ:

(1) кэш-промах

(2) 23С4

(3) С423

(4) 23

(5) С4

Номер 2

Приведено содержимое кэш-памяти. Выясните значение ячейки памяти по указанному адресу либо идентифицируйте кэш-промах
0 B0 55 AA 12 23 45 3E 44 EE FF 3E 4F
1 45 AB AB BB B0 00 00 00 01 02 01 09
2 8B 12 23 19 18 25 05 AE 4F D8 7E CC
3 5A BB B0 78 06 AB BB BE 02 9D 22 8F
4 7F 45 3E 19 01 23 19 FB C4 D0 4F 7B
5 1F 00 00 79 01 B0 00 F4 3C 3E 79 B6
6 3F 44 EE 20 23 18 25 00 BB AA 8F C4
7 16 00 01 00 07 45 76 98 89 7F 7B 56
Тег 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

		Кэш прямого отображения, 15-битный адрес: 45A2

0	B0	55	AA	12	23	45	3E	44	EE	FF	3E	4F
1	45	AB	AB	BB	B0	00	00	00	01	02	01	09
2	8B	12	23	19	18	25	05	AE	4F	D8	7E	CC
3	5A	BB	B0	78	06	AB	BB	BE	02	9D	22	8F
4	7F	45	3E	19	01	23	19	FB	C4	D0	4F	7B
5	1F	00	00	79	01	B0	00	F4	3C	3E	79	B6
6	3F	44	EE	20	23	18	25	00	BB	AA	8F	C4
7	16	00	01	00	07	45	76	98	89	7F	7B	56
	Тег	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

Ответ:

(1) кэш-промах

(2) 19

(3) 09

(4) 7В

(5) В6

Номер 3

Приведено содержимое кэш-памяти. Выясните значение ячейки памяти по указанному адресу либо идентифицируйте кэш-промах
0 B0 55 AA 12 23 45 3E 44 EE FF 3E 4F
1 45 AB AB BB B0 00 00 00 01 02 01 09
2 8B 12 23 19 18 25 05 AE 4F D8 7E CC
3 5A BB B0 78 06 AB BB BE 02 9D 22 8F
4 7F 45 3E 19 01 23 19 FB C4 D0 4F 7B
5 1F 00 00 79 01 B0 00 F4 3C 3E 79 B6
6 3F 44 EE 20 23 18 25 00 BB AA 8F C4
7 16 00 01 00 07 45 76 98 89 7F 7B 56
Тег 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

		4-входовый ассоциативный кэш, 13-битный адрес: 07FB

0	B0	55	AA	12	23	45	3E	44	EE	FF	3E	4F
1	45	AB	AB	BB	B0	00	00	00	01	02	01	09
2	8B	12	23	19	18	25	05	AE	4F	D8	7E	CC
3	5A	BB	B0	78	06	AB	BB	BE	02	9D	22	8F
4	7F	45	3E	19	01	23	19	FB	C4	D0	4F	7B
5	1F	00	00	79	01	B0	00	F4	3C	3E	79	B6
6	3F	44	EE	20	23	18	25	00	BB	AA	8F	C4
7	16	00	01	00	07	45	76	98	89	7F	7B	56
	Тег	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

Ответ:

(1) кэш-промах

(2) 02

(3) 09

(4) 7В

(5) 56

Упражнение 4:

Номер 1

Для кэша указанной конфигурации определите значение и разрядность тега при обращении по заданному адресу. Кэш прямого отображения 16 строк по 8 байт, 12-битный адрес: 34A

Ответ:

(1) 3 (3 бита)

(2) 06 (5 бит)

(3) 06 (3 бита)

(4) 43 (6 бит)

(5) A (4 бита)

Номер 2

Для кэша указанной конфигурации определите значение и разрядность тега при обращении по заданному адресу. 4-входовый ассоциативный кэш на 4 набора по 8 байт, 12-битный адрес: 6E4

Ответ:

(1) 37 (3 бита)

(2) 37 (7 бит)

(3) 6Е (3 бита)

(4) Е4 (6 бит)

(5) 4 (3 бита)

Номер 3

Для кэша указанной конфигурации определите значение и разрядность тега при обращении по заданному адресу. Полностью ассоциативный кэш 16 строк по 8 байт, 12-битный адрес: A3B

Ответ:

(1) A3 (11 бит)

(2) 147 (9 бит)

(3) 3 (3 бита)

(4) 3В (8 бит)

(5) В (4 бита)

Упражнение 5:

Номер 1

Рассчитайте возможный наилучший режим чтения для микросхем FPM DRAM с временем доступа 80 нс (для первого байта) и 45 нс (для последующих байтов) на частоте 33 МГц

Ответ:

(1) 4-2-2-2

(2) 5-1-1-1

(3) 3-1-1-1

(4) 5-2-2-2

(5) 3-2-2-2

Номер 2

Оцените максимальное время доступа для микросхем EDO DRAM для обеспечения режима 5-2-2-2 на частоте 50 МГц

Ответ:

(1) 1-й байт<100 нс, последующие<40 нс

(2) 1-й байт<200 нс, последующие<80 нс

(3) 1-й байт<20 нс, последующие<40 нс

(4) 1-й байт<100 нс, последующие<20 нс

(5) 1-й байт<50 нс, последующие<10 нс

Номер 3

Оцените время доступа к последующим байтам для микросхем BEDO DRAM, если время доступа к 1-му байту – 50 нс, допустимый режим чтения – 5-1-1-1

Ответ:

(1) 10 нс

(2) 2500 нс

(3) 50 нс

(4) 4 мкс

(5) 1012,5 нс

Упражнение 6:

Номер 1

Рассчитайте максимальную пропускную способность блока памяти SDRAM марки "PC 133" (133 МГц)

Ответ:

(1) 133/2 =66,5 Мбайт/с

(2) 133×2 = 266 Мбайт/с

(3) 133 Мбайт/с

(4) 133×4 =532 Мбайт/с

(5) 133×8 =1064 Мбайт/с

Номер 2

Рассчитайте частоту тактового сигнала для блока памяти DDR SDRAM марки "PC 3200" (3200 Мбайт/с)

Ответ:

(1) 3200/8=400 МГц

(2) 3200/2=1600 МГц

(3) 3200 МГц

(4) 3,3 ГГц

(5) 3200/8/2=200 МГц

Номер 3

Определите марку блока памяти DDR SDRAM для процессора с частотой системной шины 133 МГц

Ответ:

(1) 133×8=1064 Мбайт/с ⇒ "PC 1000"

(2) 133×2=266 Мбайт/с ⇒ "PC-266"

(3) 133 Мбайт/с ⇒ "PC-133 "

(4) 133×4×8=4256 Мбайт/с ⇒ "PC-4200"

(5) 133×2×8=2128 Мбайт/с ⇒ "PC-2100"

	Тег	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0	B0	55	AA	12	23	45	3E	44	EE	FF	3E	4F
1	45	AB	AB	BB	B0	00	00	00	01	02	01	09
2	8B	12	23	19	18	25	05	AE	4F	D8	7E	CC
3	5A	BB	B0	78	06	AB	BB	BE	02	9D	22	8F
4	7F	45	3E	19	01	23	19	FB	C4	D0	4F	7B
5	1F	00	00	79	01	B0	00	F4	3C	3E	79	B6
6	3F	44	EE	20	23	18	25	00	BB	AA	8F	C4
7	16	00	01	00	07	45	76	98	89	7F	7B	56

	Тег	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0	B0	55	AA	12	23	45	3E	44	EE	FF	3E	4F
1	45	AB	AB	BB	B0	00	00	00	01	02	01	09
2	8B	12	23	19	18	25	05	AE	4F	D8	7E	CC
3	5A	BB	B0	78	06	AB	BB	BE	02	9D	22	8F
4	7F	45	3E	19	01	23	19	FB	C4	D0	4F	7B
5	1F	00	00	79	01	B0	00	F4	3C	3E	79	B6
6	3F	44	EE	20	23	18	25	00	BB	AA	8F	C4
7	16	00	01	00	07	45	76	98	89	7F	7B	56

	Тег	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0	B0	55	AA	12	23	45	3E	44	EE	FF	3E	4F
1	45	AB	AB	BB	B0	00	00	00	01	02	01	09
2	8B	12	23	19	18	25	05	AE	4F	D8	7E	CC
3	5A	BB	B0	78	06	AB	BB	BE	02	9D	22	8F
4	7F	45	3E	19	01	23	19	FB	C4	D0	4F	7B
5	1F	00	00	79	01	B0	00	F4	3C	3E	79	B6
6	3F	44	EE	20	23	18	25	00	BB	AA	8F	C4
7	16	00	01	00	07	45	76	98	89	7F	7B	56

	Тег	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0	B0	55	AA	12	23	45	3E	44	EE	FF	3E	4F
1	45	AB	AB	BB	B0	00	00	00	01	02	01	09
2	8B	12	23	19	18	25	05	AE	4F	D8	7E	CC
3	5A	BB	B0	78	06	AB	BB	BE	02	9D	22	8F
4	7F	45	3E	19	01	23	19	FB	C4	D0	4F	7B
5	1F	00	00	79	01	B0	00	F4	3C	3E	79	B6
6	3F	44	EE	20	23	18	25	00	BB	AA	8F	C4
7	16	00	01	00	07	45	76	98	89	7F	7B	56

	Тег	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0	B0	55	AA	12	23	45	3E	44	EE	FF	3E	4F
1	45	AB	AB	BB	B0	00	00	00	01	02	01	09
2	8B	12	23	19	18	25	05	AE	4F	D8	7E	CC
3	5A	BB	B0	78	06	AB	BB	BE	02	9D	22	8F
4	7F	45	3E	19	01	23	19	FB	C4	D0	4F	7B
5	1F	00	00	79	01	B0	00	F4	3C	3E	79	B6
6	3F	44	EE	20	23	18	25	00	BB	AA	8F	C4
7	16	00	01	00	07	45	76	98	89	7F	7B	56

	Тег	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0	B0	55	AA	12	23	45	3E	44	EE	FF	3E	4F
1	45	AB	AB	BB	B0	00	00	00	01	02	01	09
2	8B	12	23	19	18	25	05	AE	4F	D8	7E	CC
3	5A	BB	B0	78	06	AB	BB	BE	02	9D	22	8F
4	7F	45	3E	19	01	23	19	FB	C4	D0	4F	7B
5	1F	00	00	79	01	B0	00	F4	3C	3E	79	B6
6	3F	44	EE	20	23	18	25	00	BB	AA	8F	C4
7	16	00	01	00	07	45	76	98	89	7F	7B	56

Организация вычислительных систем - тест 9

	Тег	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0	B0	55	AA	12	23	45	3E	44	EE	FF	3E	4F
1	45	AB	AB	BB	B0	00	00	00	01	02	01	09
2	8B	12	23	19	18	25	05	AE	4F	D8	7E	CC
3	5A	BB	B0	78	06	AB	BB	BE	02	9D	22	8F
4	7F	45	3E	19	01	23	19	FB	C4	D0	4F	7B
5	1F	00	00	79	01	B0	00	F4	3C	3E	79	B6
6	3F	44	EE	20	23	18	25	00	BB	AA	8F	C4
7	16	00	01	00	07	45	76	98	89	7F	7B	56

	Тег	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0	B0	55	AA	12	23	45	3E	44	EE	FF	3E	4F
1	45	AB	AB	BB	B0	00	00	00	01	02	01	09
2	8B	12	23	19	18	25	05	AE	4F	D8	7E	CC
3	5A	BB	B0	78	06	AB	BB	BE	02	9D	22	8F
4	7F	45	3E	19	01	23	19	FB	C4	D0	4F	7B
5	1F	00	00	79	01	B0	00	F4	3C	3E	79	B6
6	3F	44	EE	20	23	18	25	00	BB	AA	8F	C4
7	16	00	01	00	07	45	76	98	89	7F	7B	56

	Тег	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0	B0	55	AA	12	23	45	3E	44	EE	FF	3E	4F
1	45	AB	AB	BB	B0	00	00	00	01	02	01	09
2	8B	12	23	19	18	25	05	AE	4F	D8	7E	CC
3	5A	BB	B0	78	06	AB	BB	BE	02	9D	22	8F
4	7F	45	3E	19	01	23	19	FB	C4	D0	4F	7B
5	1F	00	00	79	01	B0	00	F4	3C	3E	79	B6
6	3F	44	EE	20	23	18	25	00	BB	AA	8F	C4
7	16	00	01	00	07	45	76	98	89	7F	7B	56