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Losung 7.1.4
In der idealisierten Vorgabe der Aufgabenstellung wird nach einer Wartezeit
von vier Takten ein Burst von acht Werten ausgelesen. Danach folgt wieder
eine Wartezeit von vier Takten usw. Vor dem Umbau vergehen zum Lesen
eines Bursts also 4 + 8 = 12 Takte. Durch den Umbau bleibt die Wartezeit
unverandert, aber das Auslesen des Bursts geht doppelt so schnell. Der ge-
samte Vorgang dauert nur noch 4 + 4 = 8 Takte. Also ist die Beschleunigung
12
/
8=1
,
5. Die Beschleunigung durch DDR-Speicher wirkt sich also nur
beim Datentransfer aus, nicht beim Zugriff auf die Speicherfelder.
Losung 7.2.1
Selbst-modifizierende Programme mussten Store-Befehle benutzen, um neue
oder veranderte Befehle in den Speicher zu schreiben. Diese neuen oder
veranderten Befehle wurden uber den Schreibpuffer und den First-Level Ca-
che fur Daten in den Second-Level Cache und den Hauptspeicher zuruckge-
schrieben. Wann dieses Zuruckschreiben jedoch erfolgt, lasst sich nicht vor-
aussagen. Der Befehls-Cache wird andererseits aber nur aus dem Hauptspei-
cher oder dem Second-Level Cache gefullt. Beim Lesen von Instruktionen
musste daher auch auf den Write Buffer sowie auf den kompletten Daten-
Cache Rucksicht genommen werden. Das Herstellen dieser Datenkoharenz
zwischen den Caches und dem Schreibpuffer ware sehr aufwandig. Sie wird
von den meisten Prozessoren nicht gewahrleistet [37].
MMIX
verfugt uber spezielle Befehle
SYNCID
(synchronize instructions and
data) und
SYNCD
(synchronize data), mit denen sich erzwingen lasst, dass
Speicherbereiche aus den Caches in den Hauptspeicher geschrieben werden.
SYNCID
sorgt auch dafur, dass Daten- und Instruktionscaches dieselben Wer-
te enthalten. Damit lassen sich bei
MMIX
selbst-modifizierende Programme
schreiben.
Losung 7.2.2
1. Die Anzahl der Sets sowie die jeweils erforderliche Anzahl an Bits fur Tag,
Index und Offset sind:
Anzahl
Assoziativitats-
erforderliche Bits
Sets
grad
Tag
Index
Offset
2
10
Direct Mapped
1
16
10
6
2
10
Voll assoziativ
1
26
0
6
2
8
(2
10
/
4)
4-Wege assoziativ
4
18
8
6
2
7
(2
10
/
8)
8-Wege assoziativ
8
19
7
6
