Sistemas de Computação Gabarito - Lista 2

Transcrição

1 Sistemas de Computação Gabarito - Lista 2 1. a) Resposta: CPI=0,5 X 7 + 0,3 X 4 + 0,15 x 6 + 0,05 X 3=3,5 + 1,2 + 0,9 + 0,15=5,75 Tempo de execução=5,75 X 500 X x 10-9 = 28,75 x 10-1 =2,875 s b) Resposta: DM2/DM1=Tempo de execuçãom1/tempo de execuçãom2 Tempo de Execução M1=I X 5,75 X 10-9 Tempo de Execução em M2=I X CPI X 1,25 X 10-9 CPI em M2=0,5 X 6 + 0,3 X 2 + 0,15 x 4 + 0,05 X 2=3,0 + 0,6 + 0,6 + 0,1=4,3 DM2/DM1=)( I X 5,75 X 10-9 )/(I X 4,3 X 1,25 X 10-9 =1,07 Logo M2 é 1,07 vezes mais rápida que M1. 2. Resposta: Pseudo instrução Definição Instruções MIPS move $t5, $t3 $t5 = $t3 add $t5, $t3, $zero clear $t5 $t5 = 0 add $t5, $zero, $zero lw $t5, big ($t3) $t5=memória[$t3+big] lui $at, upper_big ori $at, $at, lower_big add $at, $at, $t3 lw $t5, 0($at) addi $t5, $t3, big $t5 = $t3+big lui $t5, upper_big ori $t5, $t5, lower_big add $t5, $t5, $t3 ble $t5, $t3, L if ($t5 <= $t3) go to L slt $at, $t3, $t5 beq $at, $zero, L 3. a) Resposta: = Um método alternativo para interpretar esse valor é inverter os bits e somar 1para obter o módulo do número. O valor obtido é Aplicando a equação padrão para converter valores positivos em decimal, obtemos o valor , portanto o valor representado é , como calculado pelo primeiro método. b) Resposta: = c) Resposta: Mantissa = , Expoente = ( ) = =-96 Valor = -(1, ) 2 x 2-96 d) Resposta: Os primeiros seis bits da instrução se referem ao código de operação. Nesse caso o código é = 35, que corresponde à instrução lw. A instrução lw utiliza o formato I, então ela possui os três valores seguintes: rs, rt e o immediate. O campo para rs é de 5 bits e tem o valor = 31 que corresponde ao registrador $ra. O campo para rt também é de 5 bits e tem o valor = 15 que corresponde ao registrador $t7. E finalmente o campo immediate são os 16 bits finais da instrução que contêm o valor Esse valor em complemento a 2, corresponde ao valor Então a instrução completa é: lw $t7, ($ra)

2 4. Resposta: Se não precisar detectar overflow, uma solução possível é: addu $t3, $t5, $t7 sltu $t2, $t3, $t5 addu $t2, $t2, $t4 addu $t2, $t2, $t6 Se precisar detectar overflow, as duas últimas instruções devem ser trocadas para add addu $t3, $t5, $t7 sltu $t2, $t3, $t5 add $t2, $t2, $t4 add $t2, $t2, $t6 5. Resposta: O procedimento A utiliza a variável Y e o procedimento B. O procedimento B utiliza a variável X e Z e o procedimento C. O procedimento C utiliza a variável K e procedimento B. Supondo que os três procedimentos serão ligados na ordem A, B e C, teremos: Endereço de A: Endereço de B: Endereço de C: Endereço de Y: Endereço de X: Endereço de Z: Endereço de K: Segmento de texto Endereço Instrução sw $al, 8000($gp) jal sw $a1,8030($gp) jal lw $v0, 8034($gp) lw $a1,8090($gp) jal Segmento de dados Endereço (Y) (X) (Z) (K) Dado

3 6. Resposta: a) Memória cache mapeada diretamente com 16 entradas e cada uma delas contendo 1 palavra Resposta: Para 16 entradas, com cache mapeada diretamente, teremos 16 conjuntos. Como temos uma palavra pro entrada, os primeiros 4 bits menos significativos indicarão o conjunto da cache diretamente mapeada Rótulo Conjunto Mem[17] Mem[19] Mem[4] Mem[5] Mem[6] Mem[56] Mem[9] Mem[43] 12 0

4 b) Memória cache associativa por conjunto com 16 entradas, cada uma delas contendo 1 palavra e com duas entradas por conjunto Resposta: Como temos 1 palavra por entrada, não precisamos de bits para selecionar a palavra dentro do bloco. Como temos 2 entradas por conjunto e 16 entradas, temos 8 conjuntos. Logo os 3 bits menos significativos são utilizados para identificar o conjunto Rótulo Conjunto Utilizando a política LRU para substituição, teremos: 1 4 Acerto Mem[8] Mem[56] Mem[9] Mem[17] Mem[43] Mem[11] Mem[4] Mem[20] Mem[5] Mem[6]

5 c) Memória cache totalmente associativa com 1 palavra por entrada e capacidade de armazenamento de 16 palavras. Resposta: Como temos 1 palavra por entrada, não precisamos de bits para selecionar a palavra dentro do bloco. Como a cahe é totalemnte associativa, não necessitamos de bits para o conjunto. Logo todos os bits são utilizados para identificar o rótulo. Utilizando a política LRU para substituição, teremos: 1 4 Acerto Mem[1] Mem[4] Mem[8] Mem[5] Mem[20] Mem[17] Mem[59] Mem[56] Mem[9] Mem[11] Mem[43] Mem[6] 12 0