Контрольная работа №1 по "Архитектуре вычислительных систем"

Контрольная работа №1 по "Архитектуре вычислительных систем".
Вариант 21.
Глава 1. Способы организации и типы ВС
0.1. Каковы основные подсистемы есть в ВС и какие они выполняют функции?
1.1. Какие бывают виды внешних устройств ВС?
Задачи:
1. Самостоятельно рассмотрите указанную область применения в плане предъявляемых ею требований к ВС.
Глава 2. Параллельная обработка информации.
0.1. Какие имеются виды параллелизма, и чем они отличаются?
1. Какие в настоящее время существуют классы ВС с мелкозернистым параллелизмом?
2.1. Какие есть способы введения параллелизма в архитектуру ВС?
Задачи:
1. МЗП клеточно-автоматная модель простейшего сумматора состоит из клеточного объекта - поля значений и двух правил: правило сложения и переноса и правило подъема. Клеточный объект в данном случае - это двумерный массив, элементами которого может быть 0 или 1. Строки клеточного объекта содержат двоичные представления чисел, которые сумматор должен сложить. Правила определяют, каким образом будут вычисляться новые значения ячеек клеточного массива. Каждое правило имеет правую и левую части. Правая часть означает условие применимости, а левая - новое значение после срабатывания правила. Вычисление на поле значений происходит в дискретном времени (по шагам) до того момента, когда значения перестанут изменяться, т.е. будет получен результат. На каждом шаге правила пытаются примениться к каждому участку поля значений. Если обнаружено совпадение некоторого фрагмента поля значений и левой части правила, то правило считается применимым. На первой фазе каждого шага отыскиваются все участки поля значения, где применимо одно из правил. На второй фазе каждого шага все применимые правила срабатывают. Т.е. смена значений на поле на новые значения происходит одновременно. Нижняя строка в клеточном массиве должна быть заполнена нулями, иначе правило подъема не сможет поднять единицы с этого ряда.
Для заданных вариантами начальных значений клеточного массива, вычислите результат работы модели.
Рисунок 1.
Глава 3. Конвейерная архитектура.
0.1. В чем заключается принцип конвейеризации?
1. Какие конвейеризация имеет достоинства и недостатки?
Задачи:
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.
вариант
 A B C D
1 100 20 5 100
Глава 4. RISC-архитектуры;
0.1.Какие основные принципы заложены в основу архитектуры RISC?
1.1. Какие узкие места были выявлены в архитектуре CISC?
2. Какие свойства RISC систем могут быть непосредственно реализованы в CISC процессорах?
Задачи:
1. Гипотетический RISC микропроцессор имеет регистровый файл 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.
вариант1 
A B C D E
32 8 16 8 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?
вариант1
A B C D E
132 32 4 4 10
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?
вариант1 
A B C D
320 64 8 8
Глава 5. ВС с крупноблочным параллелизмом.
1. В чем заключаются достоинства и ограничения ВС с архитектурой SMP?
Глава 6. Анализ и измерение производительности ВС
1. Для каких целей может потребоваться знание производительности ВС?
Глава 7. Технология распределенной обработки данных.
1. Каково устройство распределенной файловой системы в ОС Sprite?
Глава 8. Развитие архитектур, ориентированных на языковые средства и среду программирования.
1. Каково машинное представление кода программ у Lisp Machine?

12.2009 г. СибГУТИ. Зачет.(В главе 1 есть пример для подсчета, но то решение которое представлено, практически доработано). Ответов на вопросы все 50 стр.вышло.