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Assembler Befehle Cache

Mon, 12 Feb 2018 12:42:30 +0000

Hallo,

ich habe eine Frage zu Aufgabe 8 aus der Nachklausur 2016. Genauer würde mich die Definition der zweistelligen Assembler Befehle Load und Store im Zusammenhang mit einem angebundenen Cache und Hauptspeicher interessieren.

Nach meinem Verständnis gilt:

-Load: Zunächst wird (falls nötig) der erste Operand in den Cache geladen und entsprechend der im zweiten Operanden angegebenen Adresse im Cache abgelegt. Änderungen im Hauptspeicher erfolgen entsprechend der Write-Back-Policy.

- Store: Wie Load. Unterscheid: Das Datum des ersten Operanden wird nicht im Cache abgelegt sondern direkt im Hauptspeicher.

Beantwortet: Cache miss beim 2. Schritt im Programmablauf

Sun, 11 Feb 2018 13:35:38 +0000

Hallo,

ja genau du hast dir deine Frage schon selbst beantwortet :)

Liebe Grüße
Verena (Tutor)

Beantwortet: Load-Befehl Verständnis

Wed, 07 Feb 2018 09:22:53 +0000

Hallo,

Load ganz allgemein gesagt "läd" etwas in einen Speicher.Wenn du nur einen Operand dazu gegeben hast, dann wird der Wert in den Acc (Akkumulator) geladen. Der Akkumulator dient dazu Zwischenschritte (Ergebnisse) deiner CPU zwischenzuspeichern, ohne dass sie dazu extra in den Hauptspeicher gelegt werden.

Wenn du nun zwei Operanden zusammen mit dem LOAD Befehl stehen hast, dann hast du einmal die Quelle (woher der Wert kommt, bzw. wie der Wert lautet) und als zweites das Ziel, also wohin dieser Wert gespeichert wird. LOAD 20 21 läd in diesem Fall den Wert aus 20 und speichert ihn in 21 ab. LOAD #1 R1 bedeutet in dem Fall durch die direkte Adressierung der 1, dass eine 1 im Speicher R1 abgespeichert wird.

Ich hoffe ich konnte dir damit weiterhelfen.

Verena (Tutor)

8a) Datum

Sun, 12 Feb 2017 19:08:31 +0000

Ich versteh das mit dem Datum nicht...

Nach welchen Regeln wird das geschrieben?

Beantwortet: STORE Befehl - in Cache oder Hauptspeicher?

Sun, 12 Feb 2017 13:36:45 +0000

Hallo,

gut Frage, aber ich gehe davon aus, dass in diesem Fall die Operation sowohl im Cache, als auch im Hauptspeicher ausgeführt wird, um Inkonsistenzen zu vermeiden.

Liebe Grüße

Beantwortet: Wann wird Adresse in Cache übernommen?

Sun, 12 Feb 2017 06:40:19 +0000

Hallo,

ersteres stimmt, es wird nur dann in den Cache geladen, wenn der Prozessor auch auch auf Daten zugreifen muss, also "ausgelesen" wird. Um ein Datum nach einer Operation in den Hauptspeicher zu schreiben, musst du es nicht erst in den Cache laden.

Grüße

Beantwortet: Normierung ?

Sun, 05 Feb 2017 17:58:33 +0000

Hallo,

eine Gleitpunktzahl ist normiert, wenn für die Mantisse gilt, dass :
1 <= |1+m'| <= 2.

Schauen wir uns jetzt das Zwischenergebnis aus der Multiplikation der Mantissen aus der Lösung an:

(1+m') * (1+m') = m * m = 10, 010000 ( in Dualdarstellung) = 2,25 (Dezimaldarstellung).

Wir stellen fest, dass 2,25 > 2. Damit ist die GPZ mit dieser Mantisse nicht normiert.

Mit der errechneten Charakteristik aus der Lösung sieht unsere GPZ gerade so aus:

GPZ = (-1)^0 * (2,25) * 2^(25-15) = 2,25 * 2^(10)
(Zwecks Übersichtlichkeit in Dezimalschreibweise notiert.)

Wenn wir diesen Grundaufbau verstanden haben, ist die Formel zur Normierung ein Klacks.

1. Mantisse durch 2 teilen.
(Das sorgt dafür, dass die Normierungsbedingung wieder erfüllt wird.)
GPZ = 1,125 * 2 * 2^(10)

2. Charakteristik um 1 inkrementieren
(Das sorgt dafür, dass die Strukturbedingung an eine GPZ wieder erfüllt wird.)
GPZ=1,125*2^(10+1)=1,125*2^(11)

Wenn Sie das ganze jetzt in Binärschreibweise darstellen, dann haben sie exakt die Musterlösung.

Gruß
Laurin (Tutor)

Beantwortet: Nachklausur 2016 Aufgabe 7.

Sat, 04 Feb 2017 13:26:29 +0000

Aha,

ich glaube ich weiß jetzt wo Sie hängen.

Bei Aufgabe d) gilt für die Multiplikation zweier Zahlen x1 und x2 in Gleitkommadarstellung:

x1 * x2 = m1 * m2 * B^(e1+e2)

Da wir den Exponenten aber in Exzess-q Darstellung ausdrücken, müssen wir die Exponenten umformen.

x1 * x2 = m1 * m2 * B^((c1 + c2) - 2q)

Es gilt also für den neuen Exponenten:

e_neu = c1 + c2 -2q

Da wir aber nach c_neu suchen, wenden wir die Formel c = e + q an und kommen auf

c_neu = e_neu + q = c1 + c2 - 2q +q = c1 + c2 -q.

In unseren Beispiel vereinfach sich die Formel wegen c1 = c2 = c_alt auf:

c_neu = 2* c_alt -q

Ich hoffe, das hilft Ihnen weiter.

Gruß
Laurin (Tutor)

Beantwortet: Ablauf

Fri, 03 Feb 2017 14:54:53 +0000

Hallo,

Prinzipiell ist der Ablauf folgendermaßen: Wenn ein bestimmtes Datum benötigt wird (Der Zugriff erfolgt stets über dessen Adresse im Hauptspeicher), wird zunächst überprüft, ob sich dieses bereits im Cache befindet. Ist das der Fall (Cache-Hit), kann es direkt verwendet werden. Falls nicht (Cache-Miss) muss es zunächst in den Cache geladen werden, wobei wir in dieser Aufgabe einen zweizeiligen directly-mapped-Cache vorliegen haben, also in den ersten Block stets die Daten mit geraden (20, 24) und in den zweiten Block Daten mit ungeraden (21) Hauptspeicheradressen laden.

Viele Grüße

Monika (Tutorin)

Beantwortet: Cache-Hit und Miss

Mon, 30 Jan 2017 11:47:52 +0000

Hallo,

1. Nur sehr kurz, ein paar Infos findest du zB auf Folie 8.47

2. Beim Write-Back Verfahren werden geänderte Daten im Cache (die ursprünglich ja aus dem Hauptspeicher kamen) erst auch im Hauptspeicher geändert, wenn das entsprechende Datum im Cache überschrieben wird; dort also nicht mehr zur Verfügung steht. Falls mehrere Prozesse den gleichen Speicher verwenden, kann das Write-Back Verfahren zu Inkonsistenzen führen, da unterschiedliche Prozesse womöglich auf veraltete Daten (im Hauptspeicher) zugreifen.

Viele Grüße

Lukas (Tutor)