Arquitectura de Computadores 3º TESTE

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1 Arquitectura de Computadores 3º TESTE Ano Lectivo: 2008/2009 Data: 6 de Janeiro de 2008 INFORMAÇÕES GERAIS Duração: 2h00 1. Mantenha na secretária apenas a sua identificação e uma caneta (azul ou preta). 2. Responda no espaço delimitado a seguir a cada questão. 3. Utilize o verso da página, onde se encontra a pergunta, para rascunho ou para espaço adicional. 4. A não entrega do teste tem o mesmo significado da não comparência ao teste. LISTA DE INSTRUÇÕES ASSEMBLY (P3) Instrução Flags Afectadas Instrução Flags Afectadas ADD op1, op2 O NEG op O ADDC op1, op2 O NOP Flags: ---- AND op1, op2 OR op1, op2 BR <deslocamento> Flags: ---- POP op Flags: ---- BR.cond <deslocamento> Flags: ---- PUSH op Flags: ---- CALL <endereço> Flags: ---- RET Flags: ---- CALL.cond <endereço> Flags: ---- RETN const Flags: ---- CLC Flags: C ROL op, const CMC Flags: C ROLC op, const CMP op1, op2 O ROR op, const COM op RORC op, const DEC op O RTI Flags: EZCNO DIV op1, op2 O SHL op, const DSI Flags: E SHLA op, const O ENI Flags: E SHR op, const INC op O SHRA op, const O INT const OE STC Flags: C JMP <endereço> Flags: ---- SUB op1, op2 O JMP.cond <endereço> Flags: ---- SUBB op1, op2 O MOV op1, op2 Flags: ---- TEST op1, op2 MUL op1, op2 O XCH op1, op2 Flags: ---- MVBH op1, op2 Flags: ---- XOR op1, op2 MVBL op1, op2 Flags: ---- Flags Transporte - C Zero - Z Sinal - N Interrupção - E Excesso - O Positivo - P Condições (V/F) Transporte- C/NC Zero - Z/NZ Sinal - N/NN Interrupção - I/NI Excesso - O/NO Positivo - P/NP 1 de 5

2 I Processador P3 Considere que o processador P3 está a ser usado como um controlador de um rato. O Rato tem uma bola que faz girar duas rodas dentada que detectam movimentos verticais e horizontais. Um deslocamento da horizontal gera uma interrupção 0 e um deslocamento vertical gera interrupção 1. Para determinar a direcção de deslocamento lê-se do endereço DIR. Um 1 no bit0 (menos significativo) deste endereço corresponde a um deslocamento horizontal positivo, enquanto um 0 corresponde a um deslocamento horizontal negativo. O bit1 indica a direcção de deslocamento vertical. O processador envia para o PC em intervalos de 100ms informação sobre o deslocamento do rato utilizando o timer para controlar os períodos de actualização. O deslocamento do rato é armazenado nas variáveis DH (deslocamento horizontal) e DV (deslocamento vertical) do processador. Em cada interrupção do timer DH e DV são enviados para o PC e colocados a zero. O processador detecta ainda click e duplos clicks. Os clicks esquerdo e direito são detectados interrupções 2 e 3 do processador. Para fazer a detecção de duplos clicks o processador conta o número de interrupções do timer entre clicks usando a variável CLICK_DELAY. 1. [2 val] Escreva o código da rotina main, em que programa o SP para (FDFFh) a tabela de vector de interrupções em (FE00h) para utilizar as rotinas INT15 (timer), INT0, INT1, INT2 e INT3 a máscara de interrupções no endereço (FFFDh) e activa as interrupções. 2 de 5

3 2. [2 val] Escreva o código da rotina INT0 que lida com deslocamentos horizontais do rato. 3. [2 val] Escreva o código da rotina no INT15 do timer que envia o deslocamento efectuado para o PC, faz o reset ao deslocamento e arranca de novo o timer usando os endereços TIMER_START e TIMER_COUNT. Os dados são enviados para o PC escrevendo no endereço PC. Inicialmente deve enviar uma palavra de controlo que indica o início da transferência de dados, 9999h seguido dos valores de DH e DV. Deve ainda actualizar CLICK_DELAY. 3 de 5

4 4. [2 val] Escreva o código da rotina INT3 que lida com clicks no botão direito. A rotina deve detectar duplos clicks. Para tal deve verificar o valor da variável CLICK_DELAY. Se CLICK_DELAY for inferior a 3 (<=2) então é porque passaram menos que 300ms entre clicks e é detectado um duplo click. Quando é detectado um click é enviado para o PC a palavra de controlo 1111h quando é detectado um duplo click é enviada a palavra 2222h. 5. [2 val] Assuma agora que o rato tem um modo em que a sensibilidade aumenta quando a sua velocidade de deslocamento é maior. O novo deslocamento horizontal e vertical DHX e DVX passa a ser compensado pela velocidade. Assim a velocidade será aproximada por V= DH + DV. Usando DH e DV calcule V. 4 de 5

5 II Unidades de Memória 1. [2 val] Considere o seguinte código e uma cache de instruções de duas vias com oito palavras de 32 bits e instruções de 32 bits e uma politica de substituição LRU. Preencha a seguinte tabela com o número de hits e misses da cache. Endereço Código MISSEs HITs 80h b MOV R1, h b LOOP: DEC R1 88h b BR.Z END 8Ch b TEST R1, 2 90h b BR.Z L1 94h b BR LOOP 98h b 9Ch b L1: INC R3 A0h b INC R4 A4h b MOV M[R3], 76 A8h b BR LOOP ACh b 2. [2 val] Indique o conteúdo da cache (endereço em hex) depois de ter sido executada pela segunda vez a instrução em L1: VIA1 VIA2 Linha [2 val] Assumindo que o tempo de acesso á memória principal é de 10ns e que o tempo de acesso à cache é de 1ns, determine o tempo médio de acesso á memória. 4. [2 val] Considere um mecanismo de memória virtual com páginas de 16MB memória física de 4GB, endereços virtuais de 64bits e palavras de 64bits. Assuma que é reservado uma palavra para cada número de página na tabela de páginas. Indique qual é a dimensão da memória que cabe referenciada numa tabela de páginas? Quantas tabelas de páginas são necessárias para mapear a memória física? 5. [2 val] Quantos e quais são os acessos que são necessários fazer à memoria para traduzir um endereço virtual num endereço físico que não se encontre na TLB? 5 de 5