Ievads datoru arhitektūrā uzdevumi

Ievads datoru arhitektūrā uzdevumi:

1. Lielākā daļa no Jūsu ikdienā lietotajiem procesiem 70% no patērētā laika noslogo procesoru, bet 30% laika velta datu apmaiņai ar disku. Kāds Jums piedāvā iegādāties uzlabotu procesoru, kas ir par 50% (1,5 reizes) ātrāks nekā Jūsu rīcībā esošais (cena 10000$), bet vakar zvanīja kādas citas firmas tirdzniecības pārstāvis un piedāvāja disku komplektu, kas par 150% (2,5 reizes) uzlabotu disku caurlaides spēju (cena 7000$). Jūsu sistēmai uzlabojumi ir nepieciešami. Kuru piedāvājumu izvēlēties, ja finanšu līdzekļi jāizlieto pēc iespējas racionālāk? Tas ir, veiktspējas pieaugumam par 1% jāizmaksā pēc iespējas lētāk.

2. Katrai no sekojošām kombinācijām norādiet, vai tā ir iespējama:
1) TLB trāpījums, kešatmiņas trāpījums,
2) TLB neatrod, lappušu tabulas trāpījums, kešatmiņas trāpījums,
3) TLB neatrod, lappušu tabulas trāpījums, kešatmiņā neatrod,
4) TLB neatrod, lappušu tabulā neatrod, kešatmiņas trāpījums,
5) TLB neatrod, lappušu tabulā neatrod.

3. Lappuses izmērs ir 1024 baiti, bet fiziskās atmiņas maksimālais izmērs ir 2 MB.
a. Cik bitu vajadzīgi katrai virtuālajai adresei?
b. Cik bitu vajadzīgi katrai fiziskajai adresei?
c. Kāds ir maksimālais ierakstu skaits lappušu tabulā?
d. Uz kādu fizisko adresi attiecas virtuālā adrese 1524?
e. Uz kādu virtuālo adresi attiecas fiziskā adrese 1024?

4. Kāpēc kešatmiņu dažreiz sauc par saturadresējamo atmiņu (content addressable memory - CAM)?

5. Kāpēc virtuālās atmiņas lappusei tiek pievienots speciāls lauks, ko sauc par netīro (dirty) bitu?

6. Kāds ir Write-back (rakstīšana atpakaļ) princips, veicot darbības rezultāta pierakstīšanas operāciju. Kādas ir tā priekšrocības un galvenie trūkumi?

7. Ja salīdzinot 2 procesorus, tie atšķirtos tikai ar reģistru skaitu, vai kāds no tiem būtu labāks un kāpēc?

8. Datora atmiņa sastāv no 256K adrešu. Datora komandā ietilpst 4 lauki: operācijas kods, adresācijas veids (iespējamas 7 atšķirīgas vērtības), reģistra adreses lauks (sistēmā pavisam ir 60 reģistru), atmiņas adreses lauks. Cik garam jābūt katram no šiem 4 laukiem?

9. Paskaidrojiet TCP, UDP un IP protokolu vietu un sniegtos servisus OSI modeļa struktūrā.