O que é a lei de Amdahl? Para que serve? Escreva a equação de

Instituto Superior Técnico
Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores
Arquitectura de Computadores
2º sem. 2004/05
2005/04/18
1º Teste
Duração: 1,5 horas
Grupo I – Lei de Amdahl
O que é a lei de Amdahl? Para que serve? Escreva a equação de Amdahl e especifique o
significado dos termos.
Grupo II – Aritmética
Escreva o número decimal -20,75 em vírgula flutuante e precisão simples, admitindo que
obedece à norma IEEE 754.
Grupo III – Datapath de ciclo único
Considere o caminho da dados (datapath) de ciclo único que se indica a seguir.
1.Indique os tipos de instruções que este datapath é capaz de executar.
2. Admita que pretende modificar este datapath, por forma a que ele execute uma variante de lw
(load word) que soma o conteúdo de dois registos para obter o endereço do dado a carregar no
registo destino. Esta instrução usa o formato-R. Que modificações terá que efectuar no datapath
e no controlo para que esta instrução possa ser implementada?
Grupo IV – Datapath multiciclo
Considere o caminho de dados (datapath) multiciclo que se indica a seguir.
1. Porque é que podemos afirmar que se trata de um datapath multiciclo?
2. Qual é o efeito que uma falha do tipo s-a-0 (“stuck at 0”, ou sinal forçado a 0) tem no
funcionamento do datapath, se essa falha ocorrer nos sinais RegDst e ALUSrcA?
Grupo V – Pipeline simples
1. Com o caminho de dados (datapath) que se segue, quantas instruções devem ser
eliminadas do pipeline quando um branch é tomado (qundo o programa salta para o
endereço alvo do branch)?
2. Em que condições é que o controlo (a oval do andar ID) deve activar o sinal IF.Flush
(no canto superior esquerdo da figura)? Em que medida é que a activação de IF.Flush
entra em conflito com a activação do sinal de stall (ou de hazard) no registo IF.ID?
3. Considere a seguinte sequência de código
SUB R2, R4, R5
BEQ R2, R3, Target
Porque é que esta sequência não funciona correctamente com este hardware?
4. Consegue resolver este problema (naturalmente, modificando o hardware) sem
aumentar o número de instruções eliminadas no caso de o branch ser tomado?