Microprocesadores

CPI. MIPS. Instrucciones ejecutadas. Cronograma. Modo protegido. Bus de dato i486. Terminal síncrono-asíncrono. Puerto bidireccional

  • Enviado por: Christian
  • Idioma: castellano
  • País: España España
  • 8 páginas
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  • A continuación, se pretende evaluar el comportamiento de tres computadores diferentes, conociendo los tiempos de ejecución para dos programas diferentes:

  • Programa

    Tiempo de ejecución

    Computadora A

    Computadora B

    Computadora C

    Programa 1

    15

    10

    20

    Programa 2

    100

    50

    80

    Sabiendo que el recuento total de instrucciones es de 100.000.000 en cada uno de los dos programas, calcular la frecuencia en MIPS para cada uno en las tres máquinas.

  • ¿Podría sacar alguna conclusión del rendimiento relativo de estas máquinas basadas únicamente en estos resultados?

  • ¿Y sabiendo que la frecuencia de reloj de cada una de ellas es fA= 30 MHz, fB= 10 MHz, fC= 25 MHz,?

  • ¿Qué ocurre con los CPI totales para cada programa?

  • ¿A qué tipo de arquitectura de las que conoce podrían pertenecer estas máquinas? De la arquitectura seleccionada, explique las características más sobresalientes.

  • [2 pt]

  • Explicar las características principales del modo protegido.

  • [2 pt]

  • Qué características posee la arquitectura Pentium para que pueda ser considerada superescalar. Explicarlas en detalle.

  • [2 pt]

  • En la actualidad se están incorporando nuevas características a los sistemas destinadas a mejorar el procesado de objetos gráficos. Los avances siguen dos tendencias: por un lado el desarrollo de nuevos juegos de instrucciones y por otro de nuevas organizaciones de bus. Comente los ejemplos que conozca.

  • [2 pt]

  • Explicar el funcionamiento general del diseño de una aplicación basada en un microcontrolador comercial. Especificar claramente un diagrama de bloques funcional de la aplicación y destacar alguna característica importante de la arquitectura del microcontrolador seleccionado. ¿En que punto del diseño utilizaría un equipo analizador de estados lógicos?

  • [2 pt]

  • Explicar brevemente el mecanismo de la paginación en el modo protegido.

  • ¿Qué ventajas ofrece?

  • A pesar de estas ventajas el mecanismo de la paginación puede resultar gravoso en tiempo de ejecución ¿qué solución se puede adoptar?

  • [2 pt]

  • Considere un microprocesador de 32 bits que tiene una cache de 16KB asociativa de 4 vías. Suponga que la cache tiene un tamaño de línea de cuatro palabras de 32 bits. Dibuje un diagrama de bloques de esta cache mostrando su organización y explicar que tipo de política se utilizaría para realizar reemplazos de datos sobre ella.

  • [2 pt]

  • Considérese la ejecución de un código objeto con 200.000 instrucciones operando sobre un procesador A de 40 MHz. El programa posee cuatro tipos de instrucciones, cuyos valores en CPI y frecuencia de uso en el programa correspondientes aparecen detallados en la tabla siguiente:

  • Clase de instrucción

    D1

    CPI

    Frecuencia

    A

    1

    60%

    B

    2

    18%

    C

    4

    12%

    D

    8

    10%

    Contestar a las siguientes preguntas:

  • Calcular el CPI total, la frecuencia en MIPS y el tiempo de ejecución.

  • Se pretende evaluar la sustitución de esta máquina por una nueva, procesador B con frecuencia de reloj 50 MHz. Se ha probado además, el programa correspondiente al código objeto anterior sobre esta máquina, ejecutándose en 12 ms. Evalúe la conveniencia de sustituir el procesador A por el nuevo. Acompañe sus argumentos con algún dato numérico que asevere su decisión.

  • [2 pt]

  • Dentro de los buses de periféricos desarrollados más recientemente, destacan algunos por su capacidad para ser instalados/desinstalados estando el equipo encendido. Nombrarlos e indicar las características más destacables de cada uno de ellos.

  • [2 pt]

  • Explicar el funcionamiento general del diseño de una aplicación basada en un microcontrolador comercial. Especificar claramente un diagrama de bloques funcional de la aplicación y destacar alguna característica importante de la arquitectura del microcontrolador seleccionado. ¿En que punto del diseño utilizaría un equipo analizador de estados lógicos.

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