Στάσεις και Εξαρτήσεις Υπολογιστών
34 Questions
7 Views

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.</p> Signup and view all the answers

    Ποια είναι τα κύρια οφέλη της Loop Fusion;

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

    Πώς αποθηκεύει πληροφορίες ο πίνακας σελίδων;

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

    Ποια είναι η βασική λειτουργία μιας cache;

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

    Τι σημαίνει ο όρος RAW στην αρχιτεκτονική υπολογιστών;

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

    Ποια είναι η διαφορά μεταξύ WAR και WAW;

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

    Ποιο είναι το πλεονέκτημα της multicycle υλοποίησης;

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

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

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

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

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

    Πώς επηρεάζει η multicycle υλοποίηση τους χρόνους εκτέλεσης;

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

    Ποιο είναι το αποτέλεσμα της προσπέλασης δεδομένων σε λανθαστή σειρά;

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

    Ποια διαδικασία συμβαδίζει με την τεχνική Loop Interchange;

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

    Ποια εξάρτηση απαιτείται για να συμβεί η RAW;

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

    Ποια είναι η αιτία των compulsory misses;

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

    Ποια είναι η επίδραση του μεγάλου μεγέθους block στην cache;

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

    Ποιες είναι οι τεχνικές μείωσης του cache miss penalty;

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

    Ποιες είναι οι τρεις τύποι misses που αναφέρονται;

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

    Ποιες μέθοδοι μπορούν να μειώσουν το cache hit time;

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

    Ποιες τεχνικές μπορούν να μειώσουν τον miss rate;

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

    Τι συμβαίνει με τα blocks στην περίπτωση των conflict misses;

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

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

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

    Ποιο είναι το πλεονέκτημα των μεγάλων cache blocks;

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

    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

    Description

    Αυτή η αξιολόγηση εξετάζει τη γνώση σας σχετικά με τις στάσεις και τις εξαρτήσεις που προκύπτουν στη διαδικασία εκτέλεσης εντολών στους υπολογιστές. Περιλαμβάνει έννοιες όπως RAW, WAR και WAW, καθώς και τις βελτιστοποιήσεις του compiler και την πολυκύκλωση υλοποίησης. Δοκιμάστε τις γνώσεις σας και δείτε πόσο καλά κατανοείτε αυτές τις κρίσιμες αρχές του υπολογιστικού σχεδιασμού.

    More Like This

    Use Quizgecko on...
    Browser
    Open
    Browser
    Browser