UTBM Médian MI43 1999

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MI43 Printemps 1999Médian MI431. Gestion mémoire (8pts)1.1. Quel est le principe de la mémoire hiérarchisée ?1.2. L e PowerPC 601 est un processeur 32 bits RISC. Il possède un bus d'adresse sur 32 bits (A0…A31) et un bus dedonnée sur 64 bits (D0…D63). Ce processeur possède un cache interne unifié (données et instructions) dont lastructure est donnée figure 1.Figure 1 : Cache ...
Publié le : jeudi 21 juillet 2011
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MI43
1. Gestion mémoire (8pts)
Médian MI43
Printemps 1999
1.1. Quelest le principe de la mémoire hiérarchisée ? 1.2.Le PowerPC 601 est un processeur 32 bits RISC. Il possède un bus d'adresse sur 32 bits (A0…A31) et un bus de donnée sur 64 bits (D0…D63). Ce processeur possède un cache interne unifié (données et instructions) dont la structure est donnée figure 1.
Figure 1 : Cache premier niveau du PowerPC601
1.2.1. Sachantqu'un mot pour ce type de processeur est d'une longueur de 4 octets (32 bits), quelle est la taille de ce cache ? 1.2.2. Enconsidérant qu'un accès mémoire s'effectue en 4 cycles d'horloges : 2 pour la phase d'adressage et 2 pour la phase donnée. Combien faut-il de cycle pour remplir une ligne de ce cache ? 1.2.3. Sachantque les 16 mots d'une ligne correspondent à 16 mots contigus en mémoire principale, comment pourrait-on réduire le nombre de cycles d'horloge nécessaires pour le remplissage d'une ligne du cache. 1.2.4. Combiende ligne d'adresse sont inutiles pour accéder à une donnée ? On supprime ces lignes, parmi les lignes d'adresse restantes, lesquelles utiliseriez-vous pour accéder à une donnée stockée dans une ligne du cache. 1.2.5. Quelest l'intérêt de l'alignement de données ? Si vous deviez écrire un programme sur ce type de processeur, quelle directive d'alignement de données donneriez-vous au compilateur. 1.2.6. Combiende lignes d'adresse sont nécessaires pour repérer une ligne de cache dans un jeu. 1.2.7. Sil'on considère qu'une étiquette du cache correspond aux bits de poids forts de l'adresse, quelle doit être la longueur de l'étiquette.
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Nicolas Lacaille
MI43
Printemps 1999
1.2.8. Dequel type est ce cache ? Expliquer brièvement son fonctionnement en vous aidant d'un schéma où seront représentés : les lignes d'adresses et les comparateurs nécessaire pour savoir si une donnée est présente ou non dans le cache. 1.2.9. Acoté des étiquettes, 4 bits sont présents. A votre avis, à quoi servent-ils ?
2. Interfaces (6pts)
2.1. Quelleest l'utilité d'une interface de périphérique. 2.2. Lorsquel'on dit qu'un registre d'interface est " mappé " en mémoire, a quoi cela fait-il référence ? 2.3. Lorsqu'unregistre n'est pas " mappé " en mémoire qu'est ce que cela signifie pour le microprocesseur auquel est relié l'interface ? 2.4. Avotre avis quels sont les avantages et les inconvénients des deux cas cités précédemment (Questions 2.2. et 2.3.) ? 2.5. Quelssont les différents modes d'échange entre une interface et l'unité centrale ? Quels sont leurs avantages et inconvénients ? 2.6. Qu'est-cequ'un vecteur d'interruption ? 2.7. Expliquerbrièvement le processus d'interruption pour le microprocesseur. 2.8. Quelest l'utilité d'un masque d'interruption ? 2.9. Uneinterruption prise en compte par l'unité centrale doit-être acquitée. Lorsque l'unité centrale ou l'interface ne possède pas de ligne spéciale pour cet acquitement comment la demande d'interruption est-elle désactivée ?
3. Bus (5pts) 3.1. Qu'est-cequi différencie les échanges synchrones des échanges asynchrones ? 3.2. Quelest l'intérêt d'un bus asynchone par rapport à un bus synchrone ? 3.3. Qu'appelle-t-on" wait state " ? A quel type de bus cela s'applique et à quoi cela sert-il ? 3.4. Lebus PCI comporte 32 lignes d'adresses et données multipléxées. Quel est l'intérêt de ce multiplexage ? Quel en est l'inconvénient ? Comment le bus PCI y remédie-t-il ? 3.5. Qu'est-cequi caractérise les bus modernes ? 3.6. Expliquerle principe de l 'arbitrage de bus. 3.7. Aquoi set le " North Bridge " d'un système construit autour d'un bus PCI ? Quel est son rôle principal lors des transactions de données ?
4. Logiciel (1pts) 4.1. Qu'estest le rôle d'un système d'exploitation vis à vis du matériel ? 4.2. CommentWindows NT implémente la gestion des périphériques pour que l'ensemble du système d'exploitation reste au maximum indépendant de la plateforme ?
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Nicolas Lacaille
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