Đề Thi Cuối Học Kỳ Môn Cấu Trúc Máy Tính - TaiLieu.VN

Mạng xã hội chia sẻ tài liệu Upload Đăng nhập Nâng cấp VIP Trang chủ » Công Nghệ Thông Tin » Kỹ thuật máy tính5 trang 1082 lượt xem 990Đề thi cuối học kỳ môn cấu trúc máy tính

Một nhóm kỹ sư đang thiết kế một bộ xử lý đơn giản. Họ phải chọn lựa giữa cách hiện thực theo kiểu pipeline và không pipeline. Các thông số thiết kế cho 2 cách hiện thực này được thể hiện trong bảng sau: Thông số thiết kế Tốc độ xung clock CPI cho các lệnh

Chủ đề:

goldit

Thiết kế vi xử lý

Tài liệu Thiết kế vi xử lý

SaveLikeShareReport Download AI tóm tắt /5 Kiểm tra cuối HK–Kiến trúc Máy tính – CS2009 Trang 1/2 Trường ĐH Bách Khoa TP.HCMKhoa KH & KT Máy tính ĐỀ THI CUỐI HỌC KỲ I – 2009-2010Môn Kiến trúc Máy tính (CSE504002) Thời gian: 90 phút(Được tham khảo tài liệu, không được sử dụng máy tính laptop) Bài 1: (2 điểm) Một nhóm kỹsư đang thiết kế một bộ xửlý đơn giản. Họ phải chọn lựa giữa cách hiện thực theo kiểu pipeline và không pipeline. Các thông số thiết kế cho 2 cách hiện thực này được thể hiện trong bảng sau: Thông số thiết kế Cách hiện thực pipeline Cách hiện thực không pipeline Tốc độ xung clock 600MHz 450MHz CPI cho các lệnh truy xuất bộ nhớ 2.5 1.2 CPI cho các lệnh số học/luận lý 1 1 CPI cho các lệnh điều khiển 2 1 a. Cho một chương trình bao gồm 20% các lệnh số học/luận lý, 10% các lệnh điều khiển và 70% các lệnh truy xuất bộ nhớ. Xác định CPI trung bình cho mỗi cách hiện thực. Cách thiết kế nào hiệu quảhơn? Average CPI for Pipelined Version = (0.2*1 + 0.1*2 + 0.7*2.5) = 2.15 Average CPI for Non-Pipelined Version = (0.2*1 + 0.1*1 + 0.7*1.2) = 1.14 CPU execution time for Pipelined version = 2.15/(600 Mhz) = 3.58ns CPU execution time for Non-Pipelined version = 1.14/(450 Mhz) = 2.53ns Cách hiện thực không pipeline nhanh hơn. b.Cho một chương trình bao gồm 75% các lệnh số học/luận lý, 15% các lệnh điều khiển và 10% các lệnh truy xuất bộ nhớ. Xác định CPI trung bình cho mỗi cách hiện thực. Cách thiết kế nào hiệu quảhơn? Average CPI for Pipelined Version = (0.75*1 + 0.15*2 + 0.1*2.5) = 1.3 Average CPI for Non-Pipelined Version = (0.75*1 + 0.15*1 + 0.1*1.2) = 1.02 CPU execution time for Pipelined version = 1.3/(600 Mhz) = 2.16ns CPU execution time for Non-Pipelined version = 1.02/(450 Mhz) = 2.26ns Cách hiện thực pipeline nhanh hơn. Kiểm tra cuối HK–Kiến trúc Máy tính – CS2009 Trang 2/2 Bài 2: (2.5 điểm) Dùng hợp ngữ MIPS viết phiên bản hợp ngữ cho đoạn chương trình C sau đây: int A[100], B[100]; for (i=1; i < 100; i++) { A[i] = A[i-1] + B[i]; } Giả thiết rằng ban đầu chỉ có địa chỉ nền của mảng A và B được lưu trong thanh ghi $a0 và $a1. Đáp án li $t0, 1 # Starting index of i li $t5, 100 # Loop bound loop: lw $t1, 0($a1) # Load A[i-1] lw $t2, 4($a2) # Load B[i] add $t3, $t1, $t2 # A[i-1] + B[i] sw $t3, 4($a1) # A[i] = A[i-1] + B[i] addi $a1, 4 # Go to i+1 addi $a2, 4 # Go to i+1 addi $t0, 1 # Increment index variable bne $t0, $t5, loop # Compare with Loop Bound halt: nop Kiểm tra cuối HK–Kiến trúc Máy tính – CS2009 Trang 3/2 Bài 3: (2 điểm) Cho một bộ xử lý có bộ nhớ vật lý 16KB, đánh địa chỉ theo từng byte và một cache có kích thước mỗi dòng là 8 byte. a.Giả sử cache dùng phương thức ánh xạ trực tiếp với trường tag trong địa chỉ là 7 bit. Trình bày khung dạng địa chỉ bộ nhớvà xác định các thông số sau: số khối trong bộ nhớ chính và số dòng trong cache Số đơn vị có khả năng định vị địa chỉ là byte Bộ nhớ có 16KB = 214 dùng địa chỉ 14 bit đểxác định byte. Một khối trong bộ nhớ chính bằng một dòng trong cache (8 byte = 23) nên bộ nhớ chính có 214/23 = 211 khối Một dòng trong cache có 8 byte nên cần 3 bit cho phần byte offset, phần tag là 7 bit số bit để xác định dòng 14-7-3=4 => số dòng trong cache 24 = 16 dòng. Tag Line Byte 7 bit 4 bit 3 bit b.Giả sử cache dùng phương thức ánh xạfully-associative. Trình bày khung dạng địa chỉ bộ nhớ và xác định các thông số sau: số khối trong bộ nhớ chính và số dòng trong cache Tương tự câu trên, sốđơn vị có khảnăng định vịđịa chỉ là byte, bô nhớ chinh có 211 khối. Một dòng trong cache có 8 byte nên cần 3 bit cho phần byte offset, phần tag là 14-3=11 bit. Số dòng trong cache không xác định. Tag Byte 11 bit 3 bit c.Giả sử cache dùng phương thức 4-way set associative với trường tag trong địa chỉ là 8 bit. Trình bày khung dạng địa chỉ bộ nhớvà xác định các thông số sau: số khối trong bộ nhớ chính, số dòng trong cache, số tập hợp trong cache Số đơn vị có khả năng định vị địa chỉ là byte. Bộ nhớ chinh có 211 khối. Một dòng trong cache có 8 byte nên cần 3 bit cho phần byte offset, phần tag là 8 bit sốbit đểxác định tập hợp là 14-8-3=3 bit => có 23 tập hợp trong cache, mỗi tập hợp có 4 dòng => có tất cả 23 * 4 = 25 dòng trong cache. Tag Set Byte 8 bit 3 bit 3 bit Kiểm tra cuối HK–Kiến trúc Máy tính – CS2009 Trang 4/2 Bài 4: (1.5 điểm) Một số bộ xử lý có thanh ghi cờđặc biệt để chứa các bit trạng thái như: bit carry, bit overflow, … Mô tả sự khác nhau về chức năng giữa bit carry và bit overflow. Cho ví dụ một tác vụ số học để minh họa sự khác nhau này. Cờ carry được thiết lập khi tác vụ số học tạo ra bit carry vượt khỏi vị trí MSB của các toán hạng. Cờ overflow được thiết lập khi tác vụ số học tạo ra bit carry vượt khỏi vị trí MSB của thanh ghi vật lý chứa toán hạng. Overflow xảy ra khi kích thước thanh ghi không đủ lớn để giữ kết quả của tác vụ số học, trong khi cờcarry được dùng để chỉ thị vị trí MSB của giá trị kết quả lớn hơn (hoặc nhỏhơn trong trường hợp mượn) giá trị toán hạng 1 bit. Ví dụ cộng 2 số nguyên 0x0100 và 0x0110 được lưu trong các thanh ghi 16 bit, kết quảthu được 0x1010, cờ carry được thiết lập, nhưng cờ overflow lại không có. Kiểm tra cuối HK–Kiến trúc Máy tính – CS2009 Trang 5/2 Bài 5: (2 điểm) Cho đoạn chương trình sau: loop: sw $t0, 0($t0) lb $t1, 0($t0) beq $t1, $t2, exit addi $t0, $t0, 1 j loop exit: Giả sử trước khi thực thi đoạn chương trình trên giá trị của thanh ghi $t0 = 0xFFFFFFF1 $t2 = 0x00000001 Xác định thời gian bộ xửlý MIPS đơn chu kỳ thực thi đoạn chương trình trên. Cho biết: Thời gian thực thi của lệnh lb bằng thời gian thực thi của lệnh lw Thời gian thực thi của lệnh addi bằng thời gian thực thi của lệnh add Thời gian thực thi của các khối chức năng chính như sau: Memory (đọc hoặc ghi): 100ps  Register file (đọc hoặc ghi): 20ps  ALU và các bộ cộng: 30ps Thời gian thực thi bằng 0 đối với các bộ chọn kênh (multiplexor), bộđiều khiển (control unit), bộ mở rộng dấu (sign extension unit), truy xuất thanh ghi PC. Đáp án:Thời gian thực thi của từng câu lệnh: Câu lệnh Số lần thực thi Nạp lệnh Đọc từthanh ghi Tác vụ của ALU Truy xuất bộ nhớGhi vào thanh ghi Thời gian thực thi sw17 100 20 30 100 250 lb17 100 20 30 100 20 270 beq 17 100 20 30 150 addi 16 100 20 30 20 170 j 16 100 100 ($t0 và $t1 có cùng giá trị chạy từ0xFFFFFFF1 đến 0xFFFFFFFF, 0x00000000, 0x00000001 17 giá trị; hai lệnh sau lệnh beq sẽ không thực hiện lần cuối) Tổng thời gian thực thi = (250+270+150)*17 + (170+100)*16 = 15.710ps

Tài liệu liên quan

Hướng dẫn làm quen với STM8F103

12 trang

Thiết kế khuôn (Dùng Catia)

29 trang

Design Patterns Model – View – Controller

9 trang

Tìm hiểu về số hiệu bộ xử lý Intel® - Intel Việt Nam

W 7 trang

Tài liệu tham khảo cho môn Vi xử lý (Các hệ vi xử lý thế hệ mới)

W 105 trang

Những vấn đề với bộ tản nhiệt CPU

6 trang

cách tạo ảnh bìa trên fac tuyệt đẹp

2 trang

Tạo Blend Cho Ảnh Photoshop Cs6

7 trang

Biến ảnh chụp thành ảnh theo Style vector

6 trang

Ngôn Ngữ Lập Trình C Cơ Bản Cho 8051

W 3 trang

Tài liêu mới

Tài liệu hướng dẫn bài tập Các mô hình máy tính thế hệ mới - Trường ĐH Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên

21 trang

Giáo trình Thiết kế web (Nghề: Kỹ thuật sửa chữa, lắp ráp máy tính - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Long Biên

76 trang

Giáo trình Sửa chữa máy tính nâng cao (Nghề: Kỹ thuật sửa chữa, lắp ráp máy tính - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Long Biên

149 trang

Giáo trình Thiết kế và xây dựng mạng LAN (Nghề: Kỹ thuật sửa chữa, lắp ráp máy tính - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Long Biên

170 trang

Giáo trình Bảo trì máy tính (Nghề: Kỹ thuật sửa chữa, lắp ráp máy tính - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Long Biên

77 trang

Giáo trình Xử lý ảnh với Photoshop (Nghề: Lắp ráp, cài đặt và sửa chữa máy tính - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Long Biên

97 trang

Giáo trình Sửa chữa bộ nguồn - màn hình máy tính (Nghề: Kỹ thuật sửa chữa, lắp ráp máy tính - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Long Biên

140 trang

Giáo trình Sửa chữa máy tính (Nghề: Kỹ thuật sửa chữa, lắp ráp máy tính - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Long Biên

60 trang

Giáo trình Sửa chữa máy in và thiết bị ngoại vi (Nghề: Kỹ thuật sửa chữa, lắp ráp máy tính - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Long Biên

64 trang

Giáo trình Mạng máy tính (Nghề: Kỹ thuật sửa chữa, lắp ráp máy tính - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Long Biên

120 trang

Giáo trình Bảo trì hệ thống mạng (Nghề: Kỹ thuật sửa chữa, lắp ráp máy tính - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Long Biên

99 trang

Giáo trình Lắp ráp, cài đặt máy tính (Nghề: Kỹ thuật sửa chữa, lắp ráp máy tính - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Long Biên

81 trang

Giáo trình Kiến trúc máy tính (Nghề: Kỹ thuật sửa chữa, lắp ráp máy tính - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Long Biên

93 trang

Giáo trình An toàn lao động (Nghề: Kỹ thuật sửa chữa, lắp ráp máy tính - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Long Biên

57 trang

Giáo trình Internet (Nghề: Kỹ thuật sửa chữa, lắp ráp máy tính - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Long Biên

48 trang

AI tóm tắt

- Giúp bạn nắm bắt nội dung tài liệu nhanh chóng!

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Giới thiệu

Về chúng tôi

Việc làm

Quảng cáo

Liên hệ

Chính sách

Thoả thuận sử dụng

Chính sách bảo mật

Chính sách hoàn tiền

DMCA

Hỗ trợ

Hướng dẫn sử dụng

Đăng ký tài khoản VIP

Zalo/Tel:

093 303 0098

Email:

[email protected]

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi

Facebook

Youtube

TikTok

Chịu trách nhiệm nội dung: Nguyễn Công Hà Doanh nghiệp quản lý: Công ty TNHH Tài Liệu trực tuyến Vi Na - GCN ĐKDN: 0307893603 Địa chỉ: 54A Nơ Trang Long, P. Bình Thạnh, TP.HCM - Điện thoại: 0283 5102 888 - Email: [email protected]ấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015