6 <§5.3> Considere uma hierarquia de memória de três níveis. O tempo de acesso ao primeiro nível é de
, ao segundo nível é
e ao terceiro nível é 50 ns . Certo programa executa
acessos à memória e possui taxa de acerto de
no primeiro nível e
no segundo nível.
a) Qualonúmerodehitsnoprimeironível?
b) Qualonúmerodeacessosquenãoencontrarãoodadonoprimeironível,causando misses nele?
c) Quantos misses do primeiro nível encontrarão o dado no segundo nível?
d) Qualotempototaldeacessoàmemória?
a) Qualonúmerodehitsnoprimeironível?
b) Qualonúmerodeacessosquenãoencontrarãoodadonoprimeironível,causando misses nele?
c) Quantos misses do primeiro nível encontrarão o dado no segundo nível?
d) Qualotempototaldeacessoàmemória?
Passo 1
Enunciado e dados fornecidos (vou listar claramente o que o exercício pede e os números que você deu):\n
- Número total de acessos à memória:
.\n - Tempo de acesso ao nível 1:
.\n - Tempo de acesso ao nível 2:
.\n - Tempo de acesso ao nível 3:
.\n - Taxa de acerto no nível 1:
(ou seja, em fração).\n - Taxa de acerto no nível 2:
(interpreto como taxa de acerto condicional ao acessar o nível 2, ou seja, entre os acessos que faltaram no nível 1).\n
Perguntas pedidas:\n
a) Quantos hits no primeiro nível?\n
b) Quantos acessos não encontrarão o dado no primeiro nível (misses em L1)?\n
c) Quantos misses do primeiro nível encontrarão o dado no segundo nível (hits em L2, condicionalmente aos misses de L1)?\n
d) Qual o tempo total de acesso à memória (para todos osacessos)?\n
Passo 2
Calcular o número de hits no primeiro nível.\n
Explicação rápida do conceito: a taxa de acerto diz a fração dos acessos que são atendidos diretamente em L1. Para obter o número absoluto, multiplicamos essa fração pelo número total de acessos
.\n
Fórmula usada:\n
Explicação rápida do conceito: a taxa de acerto
Fórmula usada:\n
Cálculo numérico:\n
Passo 3
Calcular o número de misses no primeiro nível (acessos que NÃO encontram o dado em L1).\n
Explicação: a fração de misses em L1 é . Multiplicando pelo total
obtemos o número de acessos que precisam ir para L2.\n
Fórmula:\n
Explicação: a fração de misses em L1 é
Fórmula:\n
Cálculo numérico:\n
Passo 4
Calcular quantos desses misses do L1 encontrarão o dado no segundo nível (hits em L2 entre os que chegaram em L2).\n
Explicação: é a taxa de acerto condicional em L2 dado que o acesso chegou a L2 (isto é, dado que houve miss em L1). Logo o número de hits em L2 é
vezes
.\n
Fórmula:\n
Explicação:
Fórmula:\n
Cálculo numérico (usando o valor de
do passo anterior):\n
Também é útil notar (para calcular tempos) quantos acessos faltam em ambos os níveis e vão para L3:\n
Passo 5
Calcular o tempo médio por acesso (AMAT — Average Memory Access Time) e, em seguida, o tempo total para os
acessos.\n
Explicação didática do modelo de tempos: cada acesso sempre paga o tempo de L1, . Se houver miss em L1 (fração
), paga-se também o tempo de acessar L2,
. Se houver miss em L2 (fração condicional
entre os que foram a L2, ou globalmente
), paga-se também o tempo de acessar L3,
.\n
Uma forma compacta da fórmula (muito usada) é:\n
Explicação didática do modelo de tempos: cada acesso sempre paga o tempo de L1,
Uma forma compacta da fórmula (muito usada) é:\n
Onde
.\n
Substituindo números:\n
Substituindo números:\n
Cálculo passo a passo dos termos:\n
Agora a AMAT:\n
Tempo total para os
acessos (multiplicando AMAT por
):\n
Converter para segundos (
):\n
Resposta
a)
\n
b) \n
c) \n
d)
b)
c)
d)