Реклама

Наш канал:

Таненбаум Э.- Архитектура компьютера. стр.116

Вопросы и задания

1. Рассмотрим машину с трактом данных, который изображен на рис. 2.2. Предположим, что загрузка регистров АЛ У занимает 5 не, работа АЛ У — 10 не, а помещение результата обратно в регистр — 5 не. Сколько миллионов команд в секунду максимально способна выполнять эта машина при отсутствии конвейера?

2. Зачем нужен шаг 2 в списке шагов, приведенном в подразделе «Выполнение команд» раздела «Процессоры»? Что произойдет, если этот шаг пропустить?

3. На компьютере 1 выполнение каждой команды занимает 10 не, а на компьютере 2 — 5 не. Можете ли вы с уверенностью сказать, что компьютер 2 работает быстрее? Аргументируйте ответ.

4. Предположим, что вы разрабатываете компьютер на одной микросхеме для использования во встроенных системах. Вся память находится на микросхеме и работает с той же скоростью, что и центральный процессор. Рассмотрите принципы, изложенные в подразделе «Принципы разработки современных компьютеров» раздела «Процессоры», и скажите, важны ли они в данном случае (высокая производительность желательна).

5. В некотором вычислении каждый последующий шаг зависит от предыдущего. Что в данном случае уместнее использовать, матричный процессор или конвейер? Объясните, почему.

6. Чтобы конкурировать с недавно изобретенным печатным станком, один средневековый монастырь решил наладить массовое производство рукописных книг. Для этого в большом зале собралось огромное количество писцов. Настоятель монастыря называл первое слово книги, и все писцы записывали его. Затем настоятель называл второе слово, и все писцы записывали его. Этот процесс повторялся до тех пор, пока не была прочитана вслух и переписана вся книга. На какую из систем параллельной обработки информации, перечисленных в подразделе «Параллелизм на уровне процессоров» раздела «Процессоры», эта система больше всего похожа?

7. При продвижении сверху вниз по пятиуровневой иерархической структуре памяти время доступа возрастает. Каково соотношение времени доступа к оптическому диску и к регистровой памяти? (Предполагается, что диск уже вставлен.)

8. Устраивая стандартный опрос (например, «Верите ли вы, что зубная фея существует?»), социологи рассчитывают получить от респондентов один из трех ответов: «да», «нет» или «не могу ничего сказать по этому поводу». Предположим, что, имея в виду это обстоятельство, компания Socimagnetic Computer решила сконструировать компьютер для обработки данных опросов. В этом компьютере реализована троичная память; иными словами, каждый байт (точнее, «трайт») состоит из 8 трит, а каждый трит может принимать значение О, 1 или 2. Сколько тритов необходимо для хранения 6-разрядного числа? Составьте формулу вычисления количества тритов, необходимых для хранения п бит.

9. Подсчитайте скорость передачи данных в человеческом глазу, используя следующую информацию. Поле зрения состоит приблизительно из 106 элементов (пикселов). Каждый пиксел может образовываться наложением трех основных цветов, каждый из которых имеет 64 степени интенсивности. Временное разрешение 100 миллисекунд.