Лабораторная №8 отчет

MИНИCTEРCTВО ОБРA3ОВAНИЯ И НAУКИ РФ ФГБОУ ВПО «НИЖНEВAРTОВCКИЙ ГОCУДAРCTВEННЫЙ УНИВEРCИTET»

КAФEДРA ИНФОРMATИКИ И METОДИКИ ПРEПОДAВAНИЯ ИНФОРMATИКИ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8

По курсу

«Архитектура вычислительных процессов»

Специальность 230105.65 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем»

факультета информационных технологий и математики

8 семестр

Выполнила: студент гр. 42,

Муллаянова Л.Д.

Проверил: Никонова Е. З.

Нижневартовск, 2014

Лабораторная работа № 8

Алгоритмы замещения строк кэш-памяти

Вариант 13

Цель работы - изучение влияния параметров кэш-памяти и выбранного ал­горитма замещения на эффективность работы системы.

Задание для выполнения

исследовать эффективность работы кэш-памяти при выполнении двух разнотипных программ, написанных и отлаженных вами при выполнении лабораторных работ № 2 и 4.

Порядок работы:

1. Загрузить в модель учебной ЭВМ отлаженную программу из лабораторной работы № 2.

2. В меню Работа установить режим Кэш-память.

3. В меню Вид выбрать команду Кэш-память, открыв тем самым окно Кэш-память, в нем нажать первую слева кнопку на панели инструментов, открыв диалоговое окно Параметры кэш-памяти, и установить следующие параметры кэш-памяти:

размер — 4,

режим записи— сквозная,

алгоритм замещения —■ случайное,

без учета бита записи (W).

4. Запустить программу в автоматическом режиме; по окончании работы и просмотреть результаты работы кэш-памяти в окне Кэш-память, вычислить значение коэффициента эффективности К и записать в ячейку табл. 9.15, помеченную звездочкой.

5. Выключить кэш-память модели (Работа | Кэш-память) и изменить один из ее параметров — установить флаг с учетом бита записи (в окне Параметры кэш-памяти).

6. Повторить п. 4, поместив значение полученного коэффициента эффективности в следующую справа ячейку табл. 9.15.

7. Последовательно меняя параметры кэш-памяти, повторить пп. 3—5, заполняя все ячейки табл. 9.15.

8. Повторить все действия, описанные в пп. 1—7 для программы из лабораторной работы №4, заполняя вторую таблицу по форме табл. 9.15.

Код программы лабораторной работы №2:

IN

WR 50

SUB #30

JS 14

SUB #50

JNS 23

RD 50

MUL 50

WR 51

RD 50

MUL #2

ADD 51

DIV #10

JMP 24

ADD #30

JS 23

MUL #2

WR 51

RD 50

MUL 51

ADD #7

DIV 50

JMP 24

RD #000

OUT

HLT

Способ	Сквозная запись
Алгоритм	Случайное замещение		Очередь		Бит U
Размер	Без W	С W	Без W	С W	Без W	С W
4	0,1	0,052	0,052	0	0,1052	0,1052
8	0,05	0	0,052	0,1052	0,052	0,052
16	0,052	0,052	0,052	0,052	0,052	0,052
32	0,052	0,052	0,052	0,052	0,052	0,052

Способ	Обратная связь
Алгоритм	Случайное замещение		Очередь		Бит U
Размер	Без W	С W	Без W	С W	Без W	С W
4	0,052	0,1052	0,1	0,05	0,1	0,1
8	0	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05
16	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05
32	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05

Код программы лабораторной работы №4:

RD #100

WR R1

RD #4

WR R2

CALL M

WR R6

RD #104

WR R1

RD #5

WR R2

CALL M

WR R7

RD #109

WR R1

RD #6

WR R2

CALL M

ADD R7

ADD R6

DIV #3

OUT

HLT

M: RD @R1

WR R3

RD R2

WR R5

ADD #1

WR R0

L2: RD @R1+

WR R4

SUB R3

JNS L1

MOV R3,R4

RD R2

WR R5

L1: JRNZ R2,L2

RD R0

SUB R5

RET

Способ	Сквозная запись
Алгоритм	Случайное замещение		Очередь		Бит U
Размер	Без W	С W	Без W	С W	Без W	С W
4	0,0769	0,0533	0,0059	0,0177	0,01183	0,01775
8	0,272	0,2308	0,172	0,272	0,349	0,331
16	0,4675	0,43195	0,5266	0,5148	0,4675	0,45562
32	0,568	0,609	0,5384	0,609	0,633	0,615

Способ	Обратная связь
Алгоритм	Случайное замещение		Очередь		Бит U
Размер	Без W	С W	Без W	С W	Без W	С W
4	0,0473	0,065	0,0237	0,0296	0,0177	0,00591
8	0,2781	0,266	0,2485	0,1479	0,331	0,355
16	0,4379	0,3669	0,5562	0,497	0,485	0,4733
32	0,6272	0,6213	0,544	0,586	0,6213	0,627

Вывод: эффективность растет при увеличении объема и с учетом бита записи.