Στάσεις και Εξαρτήσεις Υπολογιστών

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Ποια είναι η κύρια λειτουργία του TLB στη διαχείριση μνήμης;

  • Αποθηκεύει τα δεδομένα του σκληρού δίσκου.
  • Επαναλαμβάνει τις εντολές της CPU.
  • Αυξάνει τη χωρητικότητα της RAM.
  • Αυξάνει την ταχύτητα της μετάφρασης διευθύνσεων. (correct)

Πώς επηρεάζει η αύξηση των σταδίων pipeline το CPI;

  • Εξισώνει το CPI σε όλους τους επεξεργαστές.
  • Αυξάνει το CPI λόγω των stalls. (correct)
  • Μειώνει το CPI κατά 20%.
  • Δεν έχει καμία επίδραση στο CPI.

Ποιο από τα παρακάτω αναφέρεται ορθά στον RAID;

  • Χρησιμοποιείται αποκλειστικά για την αποθήκευση δεδομένων σε τοπικούς υπολογιστές.
  • Αυξάνει την ταχύτητα access των δεδομένων σε σκληρούς δίσκους. (correct)
  • Βοηθά στην αυτοματοποίηση της επεξεργασίας δεδομένων.
  • Μειώνει τη χωρητικότητα αποθήκευσης των δίσκων.

Ποια είναι η κύρια ωφέλεια του blocking στη μνήμη;

<p>Βελτιώνει την temporal locality αξιοποιώντας τμήματα δεδομένων. (A)</p> Signup and view all the answers

Ποια είναι τα κύρια οφέλη της Loop Fusion;

<p>Συνδυάζει ανεξάρτητους βρόχους προς βελτίωση απόδοσης. (A)</p> Signup and view all the answers

Πώς αποθηκεύει πληροφορίες ο πίνακας σελίδων;

<p>Πληροφορίες για την κατανομή φυσικής μνήμης. (B)</p> Signup and view all the answers

Ποια είναι η βασική λειτουργία μιας cache;

<p>Διατηρεί αντίγραφα χρησιμοποιημένων στοιχείων μνήμης. (B)</p> Signup and view all the answers

Ποιο από τα παρακάτω ισχύει για τη TLB καθώς αφορά στη μνήμη;

<p>Βοηθά στη μετάφραση εικονικών διευθύνσεων. (D)</p> Signup and view all the answers

Τι σημαίνει ο όρος RAW στην αρχιτεκτονική υπολογιστών;

<p>Read-After-Write (D)</p> Signup and view all the answers

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ WAR και WAW;

<p>WAR αφορά την ανάγνωση και WAW την εγγραφή. (A)</p> Signup and view all the answers

Ποιο είναι το πλεονέκτημα της multicycle υλοποίησης;

<p>Μείωση του hardware που απαιτείται. (D)</p> Signup and view all the answers

Ποια από τις παρακάτω βελτιστοποιήσεις του compiler περιλαμβάνει την αναδιοργάνωση των procedures στη μνήμη;

<p>Procedure Reorganization (B)</p> Signup and view all the answers

Τι περιγράφει η έννοια 'spatial locality' στη βελτιστοποίηση κώδικα;

<p>Η προσπέλαση γειτονικών διευθύνσεων μνήμης. (D)</p> Signup and view all the answers

Πώς επηρεάζει η multicycle υλοποίηση τους χρόνους εκτέλεσης;

<p>Επιτρέπει την εκτέλεση εντολών σε μεταβλητούς χρόνους. (C)</p> Signup and view all the answers

Ποια από τις εξής ενέργειες είναι δυνατή σε κάθε κύκλο ρολογιού σε multicycle υλοποίηση;

<p>ALU op και πρόσβαση σε καταχωρητές. (D)</p> Signup and view all the answers

Ποιο είναι το αποτέλεσμα της προσπέλασης δεδομένων σε λανθαστή σειρά;

<p>Αύξηση των χρόνων εκτέλεσης. (A)</p> Signup and view all the answers

Ποια διαδικασία συμβαδίζει με την τεχνική Loop Interchange;

<p>Αλλαγή σειράς των βρόχων. (C)</p> Signup and view all the answers

Ποια εξάρτηση απαιτείται για να συμβεί η RAW;

<p>Η ανάγνωση να γίνεται πριν από την εγγραφή. (B)</p> Signup and view all the answers

Ποια είναι η αιτία των compulsory misses;

<p>Συμβαίνουν κατά την πρώτη πρόσβαση σε ένα block. (B)</p> Signup and view all the answers

Ποια είναι η επίδραση του μεγάλου μεγέθους block στην cache;

<p>Σπαταλάει χώρο στη cache. (C)</p> Signup and view all the answers

Ποιες είναι οι τεχνικές μείωσης του cache miss penalty;

<p>Cache 2ου επιπέδου (L2). (B)</p> Signup and view all the answers

Ποιες είναι οι τρεις τύποι misses που αναφέρονται;

<p>Compulsory, Capacity και Conflict. (C)</p> Signup and view all the answers

Ποιες μέθοδοι μπορούν να μειώσουν το cache hit time;

<p>Αποφυγή μετάφρασης διευθύνσεων κατά το indexing. (D)</p> Signup and view all the answers

Ποιες τεχνικές μπορούν να μειώσουν τον miss rate;

<p>Αύξηση του βαθμού associativity. (A)</p> Signup and view all the answers

Ποιο είναι το αποτέλεσμα ενός high miss rate L1 στη διαδικασία του memory access;

<p>Αυξάνει το χρόνο μεταφοράς των δεδομένων. (B)</p> Signup and view all the answers

Τι συμβαίνει με τα blocks στην περίπτωση των conflict misses;

<p>Δύο blocks χωρούν στο ίδιο set. (A)</p> Signup and view all the answers

Ποιο είναι το κύριο πλεονέκτημα της χρήσης συστοιχίας «μικρών» και «φτηνών» δίσκων;

<p>Αύξηση απόδοσης μέσω πολλαπλών αναγνώσεων (A)</p> Signup and view all the answers

Ποιες είναι οι απαιτήσεις για τη δημιουργία ενός συστήματος αποθήκευσης με ανοχή σε ελαττώματα;

<p>Ανάγκη για πλεονασμό (A)</p> Signup and view all the answers

Ποιο είναι το όφελος της χρήσης του DMA (Direct Memory Access) σε ένα υπολογιστικό σύστημα;

<p>Απευθείας αποστολή δεδομένων χωρίς παρέμβαση της CPU (A)</p> Signup and view all the answers

Ποιες είναι οι κυριότερες καθοριστικές παράμετροι για το MIPS (load-store) ISA;

<p>Σταθερό μήκος εντολών (B)</p> Signup and view all the answers

Ποια είναι η κύρια διαφορά μεταξύ Write Through και Write Back;

<p>Στη Write Back, οι πληροφορίες αποθηκεύονται στη μνήμη μόνο όταν αντικαθίστανται (B)</p> Signup and view all the answers

Ποια είναι η λειτουργία του dirty bit στη διαδικασία Write Back;

<p>Υποδεικνύει την κατάσταση του cache block (A)</p> Signup and view all the answers

Ποιος είναι ο λόγος για τη χρήση του Write-allocate στη διαδικασία εγγραφής;

<p>Για να μεταφέρεται το block στη cache μετά την ενημέρωση της μνήμης (A)</p> Signup and view all the answers

Ποιο είναι το πλεονέκτημα των μεγάλων cache blocks;

<p>Εκμετάλλευση της χωρικής τοποθεσίας (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards are hidden until you start studying

Study Notes

Στάσεις και Εξαρτήσεις

  • Stall: Εμπόδιση της αλλαγής PC και IF/ID, ώστε η ίδια εντολή να διαβάζεται και να αποκωδικοποιείται δύο φορές.
  • RAW (Read-After-Write): Η ανάγνωση σε καταχωρητή ακολουθεί εγγραφή στον ίδιο καταχωρητή από προηγούμενη εντολή.
  • WAR (Write-After-Read): Η εγγραφή σε καταχωρητή ακολουθεί την ανάγνωσή του από προηγούμενη εντολή.
  • WAW (Write-After-Write): Η εγγραφή σε καταχωρητή ακολουθεί όλες τις προηγούμενες εγγραφές στον ίδιο καταχωρητή.

Πολυκύκλωση Υλοποίηση

  • Χρησιμοποιούνται μικρότεροι κύκλοι ρολογιού για τις καθυστερήσεις των functional units.
  • Κάθε εντολή εκτελείται σε βήματα, ανάλογες με το πλήθος των functional units που απαιτούνται.
  • Δυνατότητα επαναχρησιμοποίησης του ίδιου functional unit για την ίδια εντολή σε διαφορετικούς κύκλους.
  • Οι εντολές διαρκούν μεταβλητό αριθμό κύκλων.

Βελτιστοποιήσεις Compiler

  • Αναδιοργάνωση Procedures: Μείωση conflict misses μέσω σωστής οργάνωσης μνήμης.
  • Merging Arrays: Βελτίωση spatial locality με χρήση ενός πίνακα.
  • Loop Interchange: Αλλαγή σειράς βρόχων για βελτίωση προσπέλασης δεδομένων.
  • Loop Fusion: Συνδυασμός ανεξάρτητων βρόχων.
  • Blocking: Βελτίωση temporal locality μέσω επαναληπτικής προσπέλασης τμημάτων δεδομένων.

CPI και TLB

  • CPI (Cycles Per Instruction): Αυξάνεται λόγω περισσότερων σταδίων pipeline κατά 35%.
  • TLB: Κάθε υπολογιστής που χρησιμοποιεί εικονική μνήμη απαιτεί TLB για ταχύτερη μετάφραση διευθύνσεων.

Cache και Μνήμη

  • Η cache περιέχει αντίγραφα στοιχείων από τη μνήμη που έχουν χρησιμοποιηθεί.
  • Η μνήμη περιέχει αντίγραφα από τα δεδομένα στον δίσκο.
  • RAID (Redundant Array of Independent Disks): Σύστημα σκληρών δίσκων που επιτυγχάνει ταχύτητα και προστασία.
  • DMA (Direct Memory Access): Επιτρέπει σε συσκευές I/O να μεταφέρουν δεδομένα χωρίς παρέμβαση CPU.

Cache Policies

  • Write Through: Γράφει πληροφορίες σε cache και κατώτερη μνήμη.
  • Write Back: Γράφει μόνο στην cache και στη μνήμη κατά την αντικατάσταση.
  • Dirty Bit: Δηλώνει αν το block είναι τροποποιημένο ή καθαρό.

Τύποι Misses

  • Compulsory Misses: Πρώτη πρόσβαση σε block.
  • Capacity Misses: Όταν το σύνολο δεδομένων ξεπερνά τη χωρητικότητα της cache.
  • Conflict Misses: Σχετίζονται με την κίνηση πολλών blocks στο ίδιο set.

Τεχνικές Μείωσης Miss Rates

  • Αυξάνονται το μέγεθος block, η χωρητικότητα και ο βαθμός associativity.
  • Χρησιμοποιούνται victim caches και hardware/software prefetching.

Τεχνικές Μείωσης Cache Hit Time

  • Χρήση μικρών και απλών caches.
  • Αποφυγή μετάφρασης διευθύνσεων κατά την indexing.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Quiz Team

Related Documents

CompArch - ΘΕΩΡΙΑ.pdf

More Like This

Use Quizgecko on...
Browser
Browser