Контрольная работа по дисциплине: Архитектура вычислительных систем. Вариант 5

Задания для контрольной работы
Контрольная работа состоит из восьми вопросов (по одному или два на главу) и заданий (по – 0, 1 или несколько для каждой главы). Ответы на вопросы основаны на непосредственном понимании темы в объемах конспектов лекций, а решение задач потребует умения применить полученные знания.
Для каждой главы выбирается вопрос и вариант задачи по последней цифре пароля.


ГЛАВА 1. Способы организации и типы ВС
5. Из каких блоков состоит центральный процессор в архитектуре фон Неймана и какие они выполняют функции?
1.5. Карманный шагомер, ведущий статистику, сколько его владелец сделал шагов за час, день, неделю и месяц, на основе данных, получаемых от акселерометра.


ГЛАВА 2. Параллельная обработка информации
5. Какие существуют классификации ВС с параллельной архитектурой?
1. Для заданных вариантами начальных значений клеточного массива размера 7x7, вычислите результат работы модели. Для проверки правильности вычислений можно пользоваться тем фактом, что сумма чисел во всех строках поля значений одинакова после всех шагов. Если она изменилась, то на соответствующем шаге была допущена ошибка. После правильного исполнения всех шагов верхняя строка будет содержать двоичное представление суммы чисел, а все остальные строки будут заполнены нулями.
2. Клеточно-автоматная модель для оконтуривания растрового изображения основана на следующем правиле, описанным, как функция от параметров-клеток своей части и применяемого к клеточному массиву. Так как мы не оговорили, как применять правила на границе клеточного массива, когда левая часть правила выходит за его пределы, будем использовать клеточный массив, в котором все крайние клетки и их соседи равны 0. Левая часть правила такова, что оно применимо ко всем клеткам клеточного массива.

Вариант: 5
Задача 1
0001011
0001011
0001011
0000001
0000000
0000000
0000000

Задача 2
00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000
00111111111111111111111111111100
00011111111111111111111111111000
00001111111111111111111111110000
00000111111111111111111111100000
00000011111111111111111111000000
00000001111111111111111110000000
00000011111111111111111111000000
00000111111111111111111111100000
00001111111111111111111111110000
00011111111111111111111111111000
00111111111111111111111111111100
00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000


ГЛАВА 3. Конвейерная архитектура
5. Какие существуют программные и аппаратные способы для устранения структурной коллизии?
1. ВС с неконвейерной архитектурой и временем исполнения любой инструкции A нс была заменена на ВС с идентичной системой команд, но с конвейерной архитектурой. Продолжительность такта – B нс, число стадий конвейера равно С. Вычислите полученное ускорение (отношение времени работы программы на старой ВС ко времени ее работы на новой ВС), учитывая стадию загрузки конвейера и считая, что при выполнении не возникло ни одной коллизии. Число инструкций в программе равно D. Разбор работы конвейера в таком режиме см. в гл. 3, раздел 1.
Вариант: 5
A: 240
B: 40
C: 8
D: 100


ГЛАВА 4. RISC-архитектуры
5. Как устроен регистровый файл RISC микропроцессоров?
1. Гипотетический RISC микропроцессор имеет регистровый файл (см. гл. 4., раздел 2) с A глобальными регистрами, и Е окон из B регистров для входных параметров, C регистров для локальных переменных и D регистров для выходных параметров. Определите:
1) общее число регистров микропроцессора;
2) размер регистрового окна, видимого подпрограмме;
3) размер регистров в области пересечения двух окон.
Вариант: 5
A: 32
B: 6
C: 10
D: 6
E: 4

2. Гипотетический RISC микропроцессор имеет регистровый файл, в котором всего A регистров, из которых B – глобальные. В каждом из E окон есть C регистров для входных параметров и D регистров для выходных параметров. Сколько регистров для локальных переменных есть в окне?
Вариант: 5
A: 132
B: 32
C: 4
D: 4
E: 5

3. Гипотетический RISC микропроцессор имеет регистровый файл, в котором всего A регистров, из которых B – глобальные. В каждом из D окон есть C регистров для локальных переменных. Сколько всего в каждом окне есть регистров для входных и выходных параметров?
Вариант: 5
A: 192
B: 64
C: 8
D: 8


ГЛАВА 5. ВС с крупноблочным параллелизмом
5. Почему программирование на ВС с архитектурой MPP более трудоемко, чем с SMP?

1. Имеется гипотетический кластер (см. гл. 5., раздел 7), имеющий в своем составе A счетных узлов. Каждый узел имеет оперативную память объема B Мб. Операционная система занимает C Мб оперативной памяти на каждом узле. Пользователь хочет запустить процесс физического моделирования на всех узлах кластера. Модель содержит двумерный массив для хранения значений переменных в равномерно расположенных (на равномерной сетке) точках пространства. В каждой точке для модели требуется иметь C переменных одинакового формата. Размер переменной D байт. Модель такова, что размер массива по вертикали всегда равен размеру по горизонтали. Массив разрезается на равные части и распределяется между узлами кластера. Крайние столбцы части массива (расположенные у линии разреза) дублируются в соседнем узле. Нулевой столбец части массива в первом узле и последний столбец части массива в последнем узле — не дублируются. Оцените в соответствии с данными Вашего варианта, каков максимальный размер массива (число ячеек по вертикали или горизонтали) может быть использован для моделирования на кластере? Размером моделирующей программы и всех остальных ее данных принять равной 1 Мб.
Вариант: 5
A: 256
B: 1024
C: 25
D: 8


ГЛАВА 6. Анализ и измерение производительности ВС
5. Какой набор тестов входит в SPEC CINT2006?

1. Разработчик решил установить Web портал на машину, подключенную к сети Internet по каналу передачи данных с пропускной способностью A КБит/сек. Средний размер генерируемой по запросу пользователя страницы – B КБайт. Размер пакета данных с запросом принять равным 1 КБайт. Дайте оптимистическую оценку числа запросов, которые может обслужить портал за одни сутки. (см. гл. 6, разд. 4, параграф о вычислении граничных значений) Пропускную способность канала в 1КБит/сек считать равной 1000 Бит/сек.
Вариант: 5
A: 128
B: 30

2. Сервер для Web портала из предыдущей задачи в среднем тратит на обработку каждого запроса одну секунду. Что в таком случае будет ограничивать оптимистическую оценку числа запросов – пропускная способность канала передачи данных или производительность самой ВС, на которой развернут портал?
Если число обрабатываемых сервером запросов меньше, чем число запросов, которые можно передать по каналу за одинаковое время, то узким местом будет производительность сервера. Если, эти числа одинаковые, что имеет очень низкую вероятность, то узкое место отсутствует. Если сервер может обработать больше, чем канал – передать, то узким местом является канал передачи данных. Первый случай возникает, если по каналу может передаваться более 86400 запросов в сутки. Третий случай имеет место, если это число меньше, чем 86400.


ГЛАВА 7. Технология распределенной обработки данных
5.1. Какими ключевыми свойствами обладают распределенные системы?
5.2. Какие задачи решаются миграцией процессов и каков механизм ее работы?


ГЛАВА 8. Развитие архитектур, ориентированных на языковые средства и среду программирования
5. На какие уровни можно разбить программное обеспечение PIM?

Зачет без замечаний!
Год сдачи: 2020 г.
Преподаватель: Остапкевич М.Б.
Помогу с другим вариантом.

Выполняю работы на заказ по различным дисциплинам.
E-mail: LRV967@ya.ru