ESAME D'ARCHITETTURA ELABORATORI 2: domande sulla CACHE!

DavidTwister · 30-05-2003, 16:13

Ragazzi tempo fà ho visto un utente chiedere chiarimenti circa la cache, e ho visto che molti di voi ne hanno saputo dare un'esauriente risposta. Ora mi servono delucidazioni x passare l'esame di architettura degli elaboratori 2 sulla cache. Premetto che ho letto libri interi ma non spiegano bene ciò che voglio capire.

1)Che differenza c'è tra come vengono cancellati i dati presenti nella cache nella Mappatura Diretta, nella Set Associativa e nella Set Completamente Associativa. ossia se la cache è piena di dati e viene richiesto un dato non presente,qual'è la differenza di criterio con il quale viene cancellato un dato presente???

2)Differenza fondamentale tra la Mappatura Diretta e la Set Associativa;

3)Si consideri una chace con 64 blocchi ed una dimensione dei blocchi di 16byte. A quale numero di blocchi corrisponde l'indirizzo del byte 1200?
Il professore ci ha detto che la risposta è 11esimo blocco......ma non dipende dal tipo di organizzazione della cache????

VI PREHO AIUTO!!!!SIAMO DIVERSI AD AVERE QUESTE INDECISIONI!!!

cionci · 30-05-2003, 17:01

Mi dispiace, ma le cose sopra devo ancora studiarle

Riguardo al punto 3 ha ragione il professore...l'unica cosa che non mi torna sono i 64 blocchi...al posto di "blocchi" dovrebbero essere "gruppi o insiemi"...
Il fatto di avere il numero di insiemi basta per sapere che l'indice è di 6 bit, mentre lo spiazzamento è di 4 bit (16 byte per blocco)...

Dopo è facile perchè |indirizzo/16| ti indica l'insieme interesato...

DavidTwister · 30-05-2003, 17:05

[quote="cionci"]Mi dispiace, ma le cose sopra devo ancora studiarle

Riguardo al punto 3 ha ragione il professore...l'unica cosa che non mi torna sono i 64 blocchi...al posto di "blocchi" dovrebbero essere "gruppi o insiemi"...
Il fatto di avere il numero di insiemi basta per sapere che l'indice è di 6 bit, mentre lo spiazzamento è di 4 bit (16 byte per blocco)...

Dopo è facile perchè |indirizzo/16| ti indica l'insieme interessato...[/quot]

scusa...potresti spiegarti meglio sul 3 punto???come si fa a dire che il blocco sarà l'undicesimo ( cosa a cui noi siamo arrivati prima del prof....ma per deduzione) ...se non si sà in realtà se l'11 è libero???

junta83 · 30-05-2003, 17:10

Quote:

Originally posted by "DavidTwister"

scusa...potresti spiegarti meglio sul 3 punto???come si fa a dire che il blocco sarà l'undicesimo ( cosa a cui noi siamo arrivati prima del prof....ma per deduzione) ...se non si sà in realtà se l'11 è libero???

e poi il centro della questione e con che criterio riscrive i dati sui blocchi,ricomincia semplicemente o cosa????

ovviamente dopo ke la cache è inizialmente piena

cionci · 30-05-2003, 17:18

Quote:

Originally posted by "DavidTwister"

scusa...potresti spiegarti meglio sul 3 punto???come si fa a dire che il blocco sarà l'undicesimo ( cosa a cui noi siamo arrivati prima del prof....ma per deduzione) ...se non si sà in realtà se l'11 è libero???

Il fatto che non sia libero non ci importa assolutamente...in ogni caso il blocco in cui andare a cercare se il byte 1200 è in cache (nel caso della lettura) è l'11isimo...

Pensa ad una cache 1-way... Quanti dati consecutivi può contenere ? 64x16 = 1024... 1200 modulo 1024 = 176...176 / 16 = 11...
Ora pensa ad una cache n-way... Quanti dati consecutivi può contenere ?
Sempre 64x16...e il discorso non cambia...

Altro modo per saperlo:

1200 = 10010110000 suddivisibile in etichetta = 1, indice = 001011, spiazzamento = 0000... Come vedi il valore dell'indice è 11 decimale...

lucadeep · 30-05-2003, 17:20

Athlon dove sei illuminaci con la tua saggezza!!!!

cionci · 30-05-2003, 17:25

Quote:

Originally posted by "junta83"

e poi il centro della questione e con che criterio riscrive i dati sui blocchi,ricomincia semplicemente o cosa????

ovviamente dopo ke la cache è inizialmente piena

Li sovrascrive... Nelle cache n-way set associative c'è un campo (che noi abbiamo chiamato R) che indica il blocco meno recentemente usato all'interno di tutti gli N blocchi di quell'indice...e viene sovrascritto quello...
Nel caso la cache sia in modalità wrtite back (cioè il dato aggiornatyo viene scritto solo in cache) allora il vecchio dato prima di essere sovrascritto dovrà essere spostato nell'indirizzo corrispondente in memoria...
Nel caso la scrittura sia in modalità write through (ogni volta che un dato viene scritto in cache viene contemporaneamente scritto in memoria) possiamo sovrascrivere il dato vecchio...

Prima di guardare il campo R...per ogni blocco c'è un bit di validità...se il bit è a 0 allora quel blocco è come se fosse vuoto e posso sovrascrivere quello...

DavidTwister · 30-05-2003, 17:25

Quote:

Originally posted by "cionci"

Il fatto che non sia libero non ci importa assolutamente...in ogni caso il blocco in cui andare a cercare se il byte 1200 è in cache (nel caso della lettura) è l'11isimo...

Pensa ad una cache 1-way... Quanti dati consecutivi può contenere ? 64x16 = 1024... 1200 modulo 1024 = 176...176 / 16 = 11...
Ora pensa ad una cache n-way... Quanti dati consecutivi può contenere ?
Sempre 64x16...e il discorso non cambia...

Altro modo per saperlo:

1200 = 10010110000 suddivisibile in etichetta = 1, indice = 001011, spiazzamento = 0000... Come vedi il valore dell'indice è 11 decimale...

ottima risposta......penso di aver capito.....la spiegazione che hai dato è quella a cui noi siamo arrivati durante l'esonero x deduzione.....xkè se fosse stato per le spiegazioni del prof saremmo ancora nella m****.....
con la tua spiegazione ho capito un pò di +....non è che hai materiale tipo pdf o doc da potermi mandare in pvt su architettura degli elaboratori 2???

DavidTwister · 30-05-2003, 17:27

Quote:

Originally posted by "cionci"

Li sovrascrive... Nelle cache n-way set associative c'è un campo (che noi abbiamo chiamato R) che indica il blocco meno recentemente usato all'interno di tutti gli N blocchi di quell'indice...e viene sovrascritto quello...
Nel caso la cache sia in modalità wrtite back (cioè il dato aggiornatyo viene scritto solo in cache) allora il vecchio dato prima di essere sovrascritto dovrà essere spostato nell'indirizzo corrispondente in memoria...
Nel caso la scrittura sia in modalità write through (ogni volta che un dato viene scritto in cache viene contemporaneamente scritto in memoria) possiamo sovrascrivere il dato vecchio...

Prima di guardare il campo R...per ogni blocco c'è un bit di validità...se il bit è a 0 allora quel blocco è come se fosse vuoto e posso sovrascrivere quello...

se fosse 1 quindi non andrebbe a sovrasrivere...e cercherebbe il primo con valore 1???

ps:siccome a quanto sembra il nostro prof ci ha spiegato con "denominazioni" differenti....cosa intendi te per "blocco" e per "indice" nella "x way associativa"???

cionci · 30-05-2003, 17:34

Quote:

Originally posted by "DavidTwister"

se fosse 1 quindi non andrebbe a sovrasrivere...e cercherebbe il primo con valore 1???

Non ho capito... Intendi se tutti i bit V di ogni blocco di un indice fosse 1 ? In tal caso andrebbe a vedere il campo R (ce n'è uno per indice)...

DavidTwister · 30-05-2003, 17:37

Quote:

Originally posted by "cionci"

Non ho capito... Intendi se tutti i bit V di ogni blocco di un indice fosse 1 ? In tal caso andrebbe a vedere il campo R (ce n'è uno per indice)...

vedi...il nostro principale problema (penso) stà proprio nell'organizzazzione in blocchi, bit V, campo R......ora cerco di postare uno schemino così forse c capiamo meglio.....

DavidTwister · 30-05-2003, 17:46

allora....proviamo a basarci su questo schemino....ma se ne hai uno migliore magari...è l'unico che ho trovato + semplice!

DavidTwister · 30-05-2003, 17:47

con questo schema ,......prova a rispiegare ciò che hai detto prima.......

cionci · 30-05-2003, 18:27

Questi schemi non sono fatti molto bene... Guarda quello sotto e dimmi cosa non ti torna...

DavidTwister · 30-05-2003, 18:47

premettendo che uno schema così ben fatto me lo sogno sul libro di testo o sugli appunti di questo deficente di prof che ho....penso che abbiamo anche denominazioni diverse......
in particolare....cosa intendi il campo Spiazzamento ed Etichetta???

scusa se t stò facendo perdere tempo!

ps:lo schema da te messo sarebbe a 2 way associative????

cionci · 30-05-2003, 19:05

Lo spiazzamento è l'indice del byte che mi interessa all'interno del blocco...
Ad esempio...se io voglio scrivere un dato in memoria e questo dato si trova nella cache (utilizzando il metodo write back) dovrò semplicemente riscrivere il byte (o i byte a seconda della dimensione della scrittura che voglio fare) a partire dall'indice individuato tramite lo spiazzamento...
E' da notare che con il write back la comunicazione fra le memoria e la cache avviene sempre a blocchi...infatti:
- quando un indirizzo non è presente in memoria leggo l'intero blocco contenente quell'indirizzo
- quando devo togliere un blocco non usato recentemente dalla cache (perchè mi serve per inserirci un nuovo blocco con stesso indice...si chiama "rimpiazzamento") vado a scrivere l'intero blocco nella memoria centrale

Con il metodo write through:
- quando un indirizzo non è presente in memoria leggo l'intero blocco contenente quell'indirizzo
- quello che modifico all'interno di un blocco lo devo andare a modificare anche in memoria centrale (in questo caso il traferimento non avviene a blocchi, ma come una normale scrittura in memoria)

Il metodo migliore dovrebbe essere il write back...ma senza dubbio il write through è più semplice da gestire visto che con il write back nel caso ci siano più entità che vanno a leggere nella memoria centrale (un controller DMA ad esempio o un'altra CPU) devo prevedere dei meccanismi che permettano agli altri dispositivi di ispezionare la cache per vedere se il dato è presente all'interno di questa...in tal caso il controller della cache provvede a scrivere il dato in memoria ed ad invalidere i dati rpesenti nel blocco...

cionci · 30-05-2003, 19:07

Quote:

Originally posted by "DavidTwister"

ps:lo schema da te messo sarebbe a 2 way associative????

Sì... Per una cache non associativa ad insiemi cambia soltanto il fatto che non c'è il campo R (ed ovviamente c'è un solo gruppo)...

DavidTwister · 30-05-2003, 19:12

procediamo per gradi:

Quote:

Originally posted by "cionci"

Lo spiazzamento è l'indice del byte che mi interessa all'interno del blocco...

xkè se fosse ad 1 way associative non ce ne sarebbe bisogno,giusto?

mmm no...penso di aver detto una c******a.
siccome noi abbiamo degli schemi diversi...è difficile intendersi.....

TUTTO DIPENDE DA COSA SI INTENDE NEL TUO SCHEMA PER BLOCCO...COSA HAI ALL'INTERNO DEL BLOCCO???

cionci · 30-05-2003, 19:35

Quote:

Originally posted by "DavidTwister"

xkè se fosse ad 1 way associative non ce ne sarebbe bisogno,giusto?

mmm no...penso di aver detto una c******a.
siccome noi abbiamo degli schemi diversi...è difficile intendersi.....

TUTTO DIPENDE DA COSA SI INTENDE NEL TUO SCHEMA PER BLOCCO...COSA HAI ALL'INTERNO DEL BLOCCO???

Certo che serve anche per la cache 1-way... Nei blocchi ci stanno i dati...
La differenza fra 1-way e n-way è che nella n-way ci possono stare n blocchi con lo stesso indice (ma di differente etichetta)...

cionci · 30-05-2003, 19:42

Questa è 1-way...

30-05-2003, 16:13	#1
DavidTwister Senior Member Iscritto dal: Mar 2003 Città: Roma Messaggi: 1529	ESAME D'ARCHITETTURA ELABORATORI 2: domande sulla CACHE! Ragazzi tempo fà ho visto un utente chiedere chiarimenti circa la cache, e ho visto che molti di voi ne hanno saputo dare un'esauriente risposta. Ora mi servono delucidazioni x passare l'esame di architettura degli elaboratori 2 sulla cache. Premetto che ho letto libri interi ma non spiegano bene ciò che voglio capire. 1)Che differenza c'è tra come vengono cancellati i dati presenti nella cache nella Mappatura Diretta, nella Set Associativa e nella Set Completamente Associativa. ossia se la cache è piena di dati e viene richiesto un dato non presente,qual'è la differenza di criterio con il quale viene cancellato un dato presente??? 2)Differenza fondamentale tra la Mappatura Diretta e la Set Associativa; 3)Si consideri una chace con 64 blocchi ed una dimensione dei blocchi di 16byte. A quale numero di blocchi corrisponde l'indirizzo del byte 1200? Il professore ci ha detto che la risposta è 11esimo blocco......ma non dipende dal tipo di organizzazione della cache???? VI PREHO AIUTO!!!!SIAMO DIVERSI AD AVERE QUESTE INDECISIONI!!! __________________ Ho concluso trattative positive con: Miky71- Maxus- Echirulli (x2)- Giullare- Flyawayrm- Astro76- Marlom- Manuel78- Sclergio- The Saint- Ippo 2001- Fabietto_18. LA DROGA NON E' MAI LEGGERA: E' DROGA.

30-05-2003, 17:05	#3
DavidTwister Senior Member Iscritto dal: Mar 2003 Città: Roma Messaggi: 1529	[quote="cionci"]Mi dispiace, ma le cose sopra devo ancora studiarle Riguardo al punto 3 ha ragione il professore...l'unica cosa che non mi torna sono i 64 blocchi...al posto di "blocchi" dovrebbero essere "gruppi o insiemi"... Il fatto di avere il numero di insiemi basta per sapere che l'indice è di 6 bit, mentre lo spiazzamento è di 4 bit (16 byte per blocco)... Dopo è facile perchè \|indirizzo/16\| ti indica l'insieme interessato...[/quot] scusa...potresti spiegarti meglio sul 3 punto???come si fa a dire che il blocco sarà l'undicesimo ( cosa a cui noi siamo arrivati prima del prof....ma per deduzione) ...se non si sà in realtà se l'11 è libero??? __________________ Ho concluso trattative positive con: Miky71- Maxus- Echirulli (x2)- Giullare- Flyawayrm- Astro76- Marlom- Manuel78- Sclergio- The Saint- Ippo 2001- Fabietto_18. LA DROGA NON E' MAI LEGGERA: E' DROGA.

30-05-2003, 17:20	#6
lucadeep Senior Member Iscritto dal: Mar 2002 Città: Versilia Messaggi: 476	Athlon dove sei illuminaci con la tua saggezza!!!! __________________ newlife

30-05-2003, 17:46	#12
DavidTwister Senior Member Iscritto dal: Mar 2003 Città: Roma Messaggi: 1529	allora....proviamo a basarci su questo schemino....ma se ne hai uno migliore magari...è l'unico che ho trovato + semplice! __________________ Ho concluso trattative positive con: Miky71- Maxus- Echirulli (x2)- Giullare- Flyawayrm- Astro76- Marlom- Manuel78- Sclergio- The Saint- Ippo 2001- Fabietto_18. LA DROGA NON E' MAI LEGGERA: E' DROGA. Ultima modifica di DavidTwister : 12-04-2012 alle 08:43.

30-05-2003, 17:47	#13
DavidTwister Senior Member Iscritto dal: Mar 2003 Città: Roma Messaggi: 1529	con questo schema ,......prova a rispiegare ciò che hai detto prima....... __________________ Ho concluso trattative positive con: Miky71- Maxus- Echirulli (x2)- Giullare- Flyawayrm- Astro76- Marlom- Manuel78- Sclergio- The Saint- Ippo 2001- Fabietto_18. LA DROGA NON E' MAI LEGGERA: E' DROGA.

30-05-2003, 17:01	#2
cionci Senior Member Iscritto dal: Apr 2000 Città: Vicino a Montecatini(Pistoia) Moto:Kawasaki Ninja ZX-9R Scudetti: 29 Messaggi: 53971	Mi dispiace, ma le cose sopra devo ancora studiarle Riguardo al punto 3 ha ragione il professore...l'unica cosa che non mi torna sono i 64 blocchi...al posto di "blocchi" dovrebbero essere "gruppi o insiemi"... Il fatto di avere il numero di insiemi basta per sapere che l'indice è di 6 bit, mentre lo spiazzamento è di 4 bit (16 byte per blocco)... Dopo è facile perchè \|indirizzo/16\| ti indica l'insieme interesato...

30-05-2003, 18:27	#14
cionci Senior Member Iscritto dal: Apr 2000 Città: Vicino a Montecatini(Pistoia) Moto:Kawasaki Ninja ZX-9R Scudetti: 29 Messaggi: 53971	Questi schemi non sono fatti molto bene... Guarda quello sotto e dimmi cosa non ti torna...

30-05-2003, 18:47	#15
DavidTwister Senior Member Iscritto dal: Mar 2003 Città: Roma Messaggi: 1529	premettendo che uno schema così ben fatto me lo sogno sul libro di testo o sugli appunti di questo deficente di prof che ho....penso che abbiamo anche denominazioni diverse...... in particolare....cosa intendi il campo Spiazzamento ed Etichetta??? scusa se t stò facendo perdere tempo! ps:lo schema da te messo sarebbe a 2 way associative???? __________________ Ho concluso trattative positive con: Miky71- Maxus- Echirulli (x2)- Giullare- Flyawayrm- Astro76- Marlom- Manuel78- Sclergio- The Saint- Ippo 2001- Fabietto_18. LA DROGA NON E' MAI LEGGERA: E' DROGA.

30-05-2003, 19:05	#16
cionci Senior Member Iscritto dal: Apr 2000 Città: Vicino a Montecatini(Pistoia) Moto:Kawasaki Ninja ZX-9R Scudetti: 29 Messaggi: 53971	Lo spiazzamento è l'indice del byte che mi interessa all'interno del blocco... Ad esempio...se io voglio scrivere un dato in memoria e questo dato si trova nella cache (utilizzando il metodo write back) dovrò semplicemente riscrivere il byte (o i byte a seconda della dimensione della scrittura che voglio fare) a partire dall'indice individuato tramite lo spiazzamento... E' da notare che con il write back la comunicazione fra le memoria e la cache avviene sempre a blocchi...infatti: - quando un indirizzo non è presente in memoria leggo l'intero blocco contenente quell'indirizzo - quando devo togliere un blocco non usato recentemente dalla cache (perchè mi serve per inserirci un nuovo blocco con stesso indice...si chiama "rimpiazzamento") vado a scrivere l'intero blocco nella memoria centrale Con il metodo write through: - quando un indirizzo non è presente in memoria leggo l'intero blocco contenente quell'indirizzo - quello che modifico all'interno di un blocco lo devo andare a modificare anche in memoria centrale (in questo caso il traferimento non avviene a blocchi, ma come una normale scrittura in memoria) Il metodo migliore dovrebbe essere il write back...ma senza dubbio il write through è più semplice da gestire visto che con il write back nel caso ci siano più entità che vanno a leggere nella memoria centrale (un controller DMA ad esempio o un'altra CPU) devo prevedere dei meccanismi che permettano agli altri dispositivi di ispezionare la cache per vedere se il dato è presente all'interno di questa...in tal caso il controller della cache provvede a scrivere il dato in memoria ed ad invalidere i dati rpesenti nel blocco...

30-05-2003, 19:42	#20
cionci Senior Member Iscritto dal: Apr 2000 Città: Vicino a Montecatini(Pistoia) Moto:Kawasaki Ninja ZX-9R Scudetti: 29 Messaggi: 53971	Questa è 1-way...

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