[3 Novembre 2022] Cache

[Elia-Belli]

Soluzione del Prof

Le soluzioni fornite dal professore potrebbero essere incomplete o poco chiare, quindi sono benvenute soluzioni che le completano, oppure soluzioni alternative e/o con spiegazioni più approfondite: Soluzione.pdf

[FeddyLix17]

1) Accessi in memoria

dopo essersi ricavati le formule usando un approccio grafico

si riempie la tabella ottenendo

2) Dimensioni delle cache

considerando che ogni linea della cache è formata

• dal bit di validità

• dal Least Recently Used bit (solo L1)

• dal tag

• dal blocco stesso

si ottiene, rispettivamente per le 2 cache

• $\Large \text{L1}$

  il numero delle linee è dato dal prodotto tra le vie e i set, da cui

$$ \Large (1 + 1 + 27 + 4 * 4 * 8) * (3 * 2) \implies (29 + 128) * 6 \implies 157 * 6 \implies 942\ \text{bit} $$

• $\Large \text{L2}$

$$ \Large (1 + 22 + 64 * 4 * 8) * 8 \implies (23 + 2048) * 4 \implies 2071 * 4 \implies 8284\ \text{bit} $$

3) Tempi della sequenza di accessi

(a) Tempo totale sequenza di accessi

rielencandoli brevemente dalla foto superiore, si hanno

• 6 accessi in memoria, con tempo $\Large 300 * 6 = 1800\ \text{ns}$

• 3 accessi in L1, con tempo $\Large 3 * 3 = 9\ \text{ns}$

• 3 accessi in L2, con tempo $\Large 30 * 3 = 90\ \text{ns}$

$$ \Large T_{tot} = 1800 + 9 + 90 = 1899\ \text{ns} $$

(b) Tempo medio sequenza di accessi

$$ \Large T_{med} = \frac{\text{T.\ Totale}}{\text{Num.\ accessi}} = \frac{1899}{12} = 158.25\ \text{ns} $$

(c) Istruzioni svolte nel tempo medio

$$ \Large \text{Istruzioni\ eseguite} = \frac{\text{T.\ medio} *\ \text{Frequenza}}{\text{Clock\ per\ Istruction}} = \frac{158.25 * 16}{4} = 633.00 $$

4) Word offset indirizzo 264 Cache L2

$$ \Large \text{Word Offset} = (\text{Address} \gg \text{Byte Offset})\ \%\ 2^{\text{bit Word Offset}} $$

$$ \Large (264 \gg 2)\ \%\ 2^{6} \implies 66\ \%\ 64 \implies 2 $$

5) Pagine Virtuali

ricavandosi la formula usando un approccio grafico

si riempie la tabella ottenendo

[matypist]

Confermo la proposta di soluzione di @FeddyLix17 , tutto chiaro e corretto 👍