[WiSe 2024/25] Rechnerorganisation
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Betrachten Sie den Eintaktprozessor:Nehmen Sie an, dass RegWrite auf 0 gesetzt ist.
Welches Steuersignal kann in diesem Fall als don't care (x) behandelt werden?
Betrachten Sie den Eintaktprozessor:Nehmen Sie an, dass RegWrite auf 0 gesetzt ist.
Welches Steuersignal kann in diesem Fall als don't care (x) behandelt werden?
Betrachten Sie einen neuen MIPS-Prozessor mit einem 4-fach satz-assoziativen Datencache, der 512 KByte Kapazität und 128 Byte Blockgröße aufweist. Adressen sind wie beim bekannten MIPS-Prozessor 32 Bit breit.
Wie viele Bits der Adresse werden für den Block-Offset verwendet?
Wie viele Bits der Adresse werden für den Index verwendet?
Welche Aussage beschreibt das Funktionsprinzip von Caches?
Folgender MIPS-Assemblercode soll auf dem aus Vorlesung und Übung bekannten fünfstufigen Pipelined-Prozessor ohne Forwarding-Einheit ausgeführt werden:
Geben Sie an, wie viele nop-Befehle jeweils zwischen den Befehlen eingefügt werden müssen, um Datenkonflikte zu vermeiden und die korrekte Ausführung sicherzustellen. Verwenden Sie nicht mehr nop-Befehle als mindestens benötigt!
| Zeilennr. | Befehl |
|---|---|
| 1 | add $t0, $t1, $t2 |
| 2 | sub $t3, $t1, $t3 |
| 3 | addi $t1, $t3, 10 |
| 4 | addi $t2, $t0, -5 |
| 5 | add $t3, $t3, $t0 |
| 6 | or $t0, $t0, $t3 |
| 7 | addi $t2, $t2, 1 |
Folgender Assemblercode soll auf dem bekannten fünfstufigen MIPS-Prozessor ausgeführt werden:
Bei welchem Befehl tritt ein Load-Use-Konflikt auf?
In einigen Befehlssatzarchitekturen ist vorgesehen, dass Sprünge nicht direkt nach Abarbeitung des entsprechenden Sprungbefehls ausgeführt werden, sondern erst nach der darauf folgenden Instruktion. Welcher Konflikttyp wird durch dieses Vorgehen gelöst?
Welche fünf Pipeline-Stufen kennen Sie aus der Vorlesung?
Die folgende Tabelle gibt die normalisierten Ausführungszeiten der Programme P1 und P2 auf den Rechnern A, B und C an. Ergänzen Sie die fehlenden geometrischen Mittel! Bitte geben Sie die Ergebnisse auf eine Nachkommastelle genau an. Als Dezimaltrennzeichen muss das Komma verwendet werden. Brüche können nicht eingegeben werden. Beispiel: 12,3
| Normalisiert auf B | |||
|---|---|---|---|
| Computer A | Computer B | Computer C | |
| P1 (sek.) | 1 | 1 | 4 |
| P2 (sek.) | 0,0625 | 1 | 0,39 |
| Geom. Mittel (sek.) | 0,25 | 1 | 1,25 |
| Normalisiert auf A | |||
|---|---|---|---|
| Computer A | Computer B | Computer C | |
| P1 (sek.) | 1 | 1 | 4 |
| P2 (sek.) | 1 | 16 | 6,25 |
| Geom. Mittel (sek.) |
| Normalisiert auf C | |||
|---|---|---|---|
| Computer A | Computer B | Computer C | |
| P1 (sek.) | 0,25 | 0,25 | 1 |
| P2 (sek.) | 0,16 | 2,56 | 1 |
| Geom. Mittel (sek.) |
Um die Rechenleistung eines Prozessors zu verbessern, soll die Befehlsanzahl eines vorgegebenen Programms verringert werden. Welche Optimierung kommt in Frage, um die Befehlsanzahl zu verringern?
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