Arhitekture i organizacije računara

Prvi kolokvijum iz Arhitekture i organizacije računara

1. Za novu arhitekturu računara predložena su dva poboljšanja koja daju povećanja brzine PB1 = 20 i PB2 = 10. Ova poboljšanja odnose se na delove koji se pri radu računara ne preklapaju.
a) Izvesti izraz za Amdahl-ov zakon koji definiše ukupno poboljšanje za dati slučaj, tj. u situaciji kad postoje dva poboljšana dela. Korišćenjem ovog izraza rešiti delove zadatka pod b i c.
b) Ako su poboljšanja 1 i 2 primenljiva svako u po 30% vremena rada, izračunati njihov uticaj na ukupno povećanje brzine?
c) Neka je poboljšanje 1 primenljivo na 40% vremena rada. Na koji deo vremena rada treba primeniti i poboljšanje 2, da bi uz istovremenu primenu oba poboljšanja ukupno povećanje brzine bilo 4?

2. zadatak Na celobrojnom protočnom sistemu sa razrešenjem ishoda grananja u ID stepenu izvršava se sledeći deo programa, pri čemu se pretpostavlja da je u registru R12 inicijalna vrednost jednaka R14+125, i da svako obraćanje memoriji traje dva taktna ciklusa. Prikazati vremenski dijagram i odrediti potreban broj ciklusa za izvršenje ovog dela programa, u slučaju da:
a. postoji hardver za premošćavanje, a grananjima se rukuje predviđanjem da će biti obavljena.
Loop LW R1, 16 (R4)
ADD R2, R1, R7
SUB R2, R2, R8
SW R2, 8 (R4)
LW R5, 0(R12)
ADD R6, R5, R3
SUB R4, R5, R3
ADDI R12, R12, #-25
BNE R12, R14, Loop
b. postoji hardver za premošćavanje i dozvoljeno je preuređenje instrukcija radi eliminisanja hazarda podataka.