CUESTIONARIO TERCER PARCIAL

TERCER PARCIAL
1. El tiempo de acceso a una memoria cache es de 100 ns y el de la memoria principal es de 1000 ns. Se estima que el 80 % de las solicitudes de memoria son para lectura y el 20 % restante es para escritura. La razón de aciertos para accesos de lectura es de sólo 0.9. Se utiliza un procedimiento de escritura simultáneo.
a. Cuál es el tiempo de acceso promedio del sistemaconsiderando sólo ciclos de lectura de memoria.
b. Cuál es el tiempo de acceso promedio del sistema para las solicitudes de lectura y escritura.
c. Cuál es la razón de acierto considerando los ciclos de escritura

2. Como se relaciona el principio de localidad con el uso de múltiples niveles de memoria.
3. Qué diferencia hay entre localidad espacial y localidad temporal.
Para el siguiente código:
for (i = 0; i < 20; i++)
for ( j = 0; j < 10; j++)
A[i] = A[i]*j;

1. Indique un ejemplo de localidad espacial en el código.
2. Indique un ejemplo de localidad temporal en el código.

4. Para una caché con correspondencia directa, una dirección de memoria principal es vista como tres campos. Enumere y defina estos campos.
5. Para una caché con correspondencia asociativa, una dirección de memoriaprincipal es vista como dos campos. Enumere y defina estos campos.
6. Para una caché con correspondencia asociativa por conjuntos, una dirección de memoria principal es vista como tres campos. Enumere y defina estos campos.
7. Que diferencias existen entre correspondencia directa, asociativa y asociativa por conjunto.
8. Un computador dispone de una cache, memoria principal y un disco utilizado paramemoria virtual. Cuando se referencia una palabra que está en la cache , se requieren 20 ns para acceder a ella. Si está en memoria principal pero no en la cache, se necesita 60 ns para cargarla en la cache y entonces se inicia de nuevo la referencia. Si la palabra no esta en memoria principal se necesitan 12 ms para captarla de disco, seguidos de 60 ns para copiarla en la cache, comenzandoentonces nuevamente la referencia. La tasa de aciertos de cache es 0.9 y la de memoria principal 0.6. Cuál es, en nanosegundos, el tiempo medio necesario para acceder a una palabra referenciada en este sistema.
9. Una cache asociativa por conjuntos tiene un tamaño de bloque de cuatro palabras de 16 bits y un tamaño de conjunto de 2. La cache puede acomodar un total de 4096 palabras. El tamaño dememoria principal que es transferible a cache es de 64K x 32 bits. Diseñe la estructura de cache y muestre cómo son interpretadas las direcciones por el procesador.
10. Una cache asociativa por conjuntos consta de 64 líneas, divididas en conjuntos de 4 líneas. La memoria principal contiene 4k bloques de 128 palabras cada uno. Muestre el formato de direcciones de memoria principal.
11. Dadas lascaracterísticas de un programa calcular el tiempo que tarda en ejecutarse el programa y su rendimiento. Se sabe que la CPU trabaja a 1GHz. El programa se compone de 60 instrucciones de tres tipos: A, B y C y cada tipo de instrucción tiene un número de microinstrucciones diferente según indica la tabla:

Tipo de instrucción
Instrucciones
/Prog.
CPIi
A
30
3
B
20
4
C
10
2

Para aumentar el rendimientose añade posteriormente una caché que ahorra 1 ciclo en accesos si el dato está en la caché y si no está dura lo mismo. El porcentaje de acierto es del 90%. Calcular el rendimiento y la aceleración del rendimiento con respecto del anterior sin caché.
12. Un espacio de direccionamiento lógico se especifica mediante 24 bits y el espacio de memoria correspondiente lo especifican 16 bits. Cuantaspalabras hay en el espacio de direccionamiento. Cuantas palabras hay en el espacio de memoria. Si una página consta de 2K palabras, cuantas páginas y bloques o marcos de páginas hay en el sistema.

13. Un procesador tiene 32 bits de direcciones virtuales, 28 de bits de direcciones físicas y 2 KB de tamaño de página. Cuantos bits se necesitan para determinar el número de página virtual y el número...