Tarea 1 arquitectura de computadoras

Facultad de Ingenieria en sistemas

Arquitectura de Computadoras

2.5.- Indicar, en la Figura 2.3, el ancho en bits de cada camino de datos.

Inicio | Destino | Ancho (bits) |
Memoria Principal | MBR | 40 |
MBR | Memoria Principal | 40 |
Entrada/Salida | MBR | 40 |
MBR | Entrada/Salida | 40 |
MBR | IBR | 20 |
MBR | IR | 8 |
MBR | MAR | 12 |
IBR | IR | 8 |
IBR |MAR | 12 |
PC | MAR | 12 |
MAR | PC | 12 |
MAR | Memoria Principal | 12 |
ALU | MBR | 40 |
MBR | ALU | 40 |
AC | ALU | 40 |
ALU | AC | 40 |
MQ | ALU | 40 |
ALU | MQ | 40 |
MQ | AC | 40 |
2.10.- Un procesador está sincronizado por un reloj con una frecuencia constante/o, lo que es lo mismo, un tiempo de ciclo constante τ, dondeτ=1f. El tamaño de un programa se puede medir conel número de instrucciones máquina, o número de instrucciones Ic, que contiene el programa. Distintas instrucciones máquina consumen distintos ciclos de reloj. Un parámetro importante es el número medio de ciclos por instrucción CPI de un programa. El tiempo T que el procesador necesita para ejecutar un programa dado se puede expresar:
T=Ic×CPI×τ
Esta fórmula se puede reescribir teniendo encuenta que durante la ejecución de una instrucción, parte del trabajo lo realiza el procesador, y parte del tiempo se está transfiriendo a, o desde memoria, una palabra. En este último caso, el tiempo de transferencia depende del tiempo de ciclo de memoria, que puede ser mayor que el tiempo de ciclo del procesador. Se puede reescribir la ecuación anterior:
T=Ic×p+m×k×τ
Donde p es el número de ciclosde procesador necesarios para decodificar y ejecutar la instrucción, m es el número de accesos a memoria, y k es el cociente entre el tiempo de ciclo de memoria y el tiempo de ciclo del procesador. Los cinco factores de prestaciones de la ecuación anterior (Ic, p. m, k, τ) dependen de los cuatro atributos del sistema: el diseño del conjunto de instrucciones (conocido como arquitectura delconjunto de instrucciones), de la tecnología del compilador (cómo de efectivo es el compilador produciendo un programa en lenguaje máquina a partir de un programa en un lenguaje de alto nivel), de la implementación del procesador, y de la jerarquía de memoria y de la caché. Hacer una matriz en la que una dimensión muestre los cinco factores de las prestaciones y la otra los cuatro atributos del sistema.Poner una X en cada celda en la que el atributo del sistema afecte al factor de prestaciones.
| Ic | p | m | k | τ |
Diseño del conjunto de Instrucciones | X | X | | | |
Tecnología del Compilador | X | | | | |
Implementación del Procesador | | X | | X | X |
Jerarquía de Memoria y la Cache | | | X | X | |

2.14.- Para obtener una comparación fiable de las prestaciones devarios computadores, es preferible ejecutar diferentes programas de pruebas en cada máquina, y entonces promediar los resultados. Por ejemplo, con m programas diferentes, se puede calcular una simple media aritmética como sigue:
Rd=1mi=1mRi
Donde Ri es la velocidad en MIPS del i-ésimo programa de prueba. Una alternativa es calcular la media armónica:
Rh=mi=1m1Ri
a) Comentar las ventajas ydesventajas de ambos métodos. Consejo: considerar el tiempo de ejecución medio (en microsegundos) por instrucción, para el programa i, Ti=1Ri.
i. Media Aritmética:
Ventajas:
* Se puede usar con distribuciones que contengan valores igual a cero
* El resultado es expresado en MIPS (Millones de Instrucciones Por Segundo) o IPmS (Instrucciones Por Micro Segundo)
Desventajas:
* Seinfluencia por números muy grandes o muy pequeños
ii. Media Armónica:
Ventajas:
* No se influencia por números muy grandes en el conjunto
* El resultado está dado en MIPS (Millones de Instrucciones Por Segundo) o IPmS (Instrucciones Por Micro Segundo)
Desventajas:
* Se influencia por números mucho más pequeños que el conjunto
* No se puede usar con distribuciones con valores...