Atividade Arquitetura de computadores

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IFAM/CMDI/TST/ARQUITETURA DE COMPUTADORES 
ATIVIDADE – MEMÓRIA CACHE 
 
1. Considere um sistema de computação com uma memória cache do tipo 
mapeamento direto de 32KB de capacidade, constituída de linhas com 8 bytes 
de largura. A MP possui capacidade de 16MB. Determine o formato do 
endereço para ser interpretado pelo sistema de controle da cache. 
Resolução: 
MP = 16MB = 24. 220𝐵𝑌𝑇𝐸𝑆 = 224𝐵𝑌𝑇𝐸𝑆 , então E = 24 bits 
Largura = 8 bytes = 23 𝐵𝑌𝑇𝐸𝑆 , então o campo bytes: 
Palavra = 3 bits 
 
Quantidade de linhas = 
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑎 𝑐𝑎𝑐ℎ𝑒
𝑙𝑎𝑟𝑔𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑎 𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎
 = 
32𝐾
8
 = 4k = 22𝑥 210 = 212𝑏𝑦𝑡𝑒𝑠 
Então o campo linha será: 
Linha = 12 bits 
 
TAG = 24 – 3 – 12 = 9 
Então, TAG = 9 bits 
 
 
(FORMATO MAPEAMENTO DIRETO) 
TAG LINHA PALAVRA 
9 12 3 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Considere uma MP com blocos de 32 bytes, associada a uma cache mapeada 
diretamente com 128KB. Se a CPU realizar um acesso ao endereço (em 
hexadecimal) 3FC53A2, qual deverá ser o número da linha acessada pelo 
controlador da cache? 
Resolução: 
Endereço de célula = 3FC53A2  7 algarismos hexa ou 7x4 = 28 bits 
Largura = 32 bytes = 25 𝐵𝑌𝑇𝐸𝑆 , então o campo bytes: 
Palavra = 5 bits 
 
Quantidade de linhas = 
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑎 𝑐𝑎𝑐ℎ𝑒
𝑙𝑎𝑟𝑔𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑎 𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎
 = 
128𝐾
32
 = 4k = 22𝑥 210 = 212𝑏𝑦𝑡𝑒𝑠 
Então o campo linha será: 
Linha = 12 bits 
 
TAG = 28 – 5 – 12 = 11 
Então, TAG = 11 bits 
 
3FC53A2(ℎ𝑒𝑥𝑎𝑑𝑒𝑐𝑖𝑚𝑎𝑙) = 0011 1111 1100 0101 0011 1010 0010(𝑏𝑖𝑛á𝑟𝑖𝑜) 
 
Então temos: 
(MAPEAMENTO DIRETO) 
TAG LINHA PALAVRA 
0011 1111 110 0 0101 0011 101 00010 
 
Resposta: 
Linha = 001010011101(𝑏𝑖𝑛á𝑟𝑖𝑜) = 669(𝑑𝑒𝑐𝑖𝑚𝑎𝑙) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Considere uma MP com blocos de 32 bytes, associada a uma cache associativa 
com 64KB. Se a CPU realizar um acesso ao endereço (em hexadecimal) 
5C413A2, qual deverá ser o valor do campo tag(bloco) que será localizado 
pelo controlador da cache? 
Resolução: 
Endereço de célula = 5C413A2  7 algarismos hexa ou 7x4 = 28 bits 
Largura = 32 bytes = 25 𝐵𝑌𝑇𝐸𝑆 , então o campo bytes: 
Palavra = 5 bits 
 
TAG = 28 – 5 = 23 
Então, TAG = 23 bits 
 
5C413A2(ℎ𝑒𝑥𝑎𝑑𝑒𝑐𝑖𝑚𝑎𝑙) = 0101 1100 0100 0001 0011 1010 0010(𝑏𝑖𝑛á𝑟𝑖𝑜) 
 
Então temos: 
(MAPEAMENTO TIPO ASSOCIATIVO) 
TAG PALAVRA 
0101 1100 0100 0001 0011 101 00010 
 
Resposta: 
Tag = 01011100010000010011101(𝒃𝒊𝒏á𝒓𝒊𝒐) = 3.023.005(𝒅𝒆𝒄𝒊𝒎𝒂𝒍) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Considere um sistema de computação com uma memória cache do tipo 
associativo por conjunto de quatro de 32KB de capacidade, constituída de 
linhas com 8 bytes de largura. A MP possui capacidade de 16MB. Determine 
o formato do endereço para ser interpretado pelo sistema de controle da 
cache. 
Resolução: 
MP = 16MB = 24. 220𝐵𝑌𝑇𝐸𝑆 = 224𝐵𝑌𝑇𝐸𝑆 , então E = 24 bits 
Largura = 8 bytes = 23 𝐵𝑌𝑇𝐸𝑆 , então o campo bytes: 
Palavra = 3 bits 
 
Qtde de linhas = 
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑎 𝑐𝑎𝑐ℎ𝑒
𝑙𝑎𝑟𝑔𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑎 𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎
 = 
32𝐾
8
 = 4k = 22𝑥 210 = 212𝑏𝑦𝑡𝑒𝑠 
Qtde de conjuntos = 
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎𝑠
𝑇𝑎𝑚𝑎𝑛ℎ𝑜 𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑗𝑢𝑛𝑡𝑜
 = 
4𝐾
4
 = 1k = 210 = 210𝑐𝑜𝑛𝑗𝑢𝑛𝑡𝑜𝑠 
Campo conjunto = 10 
 
TAG = 24 – 3 – 10 = 11 
Então, TAG = 11 bits 
 
(MAPEAMENTO ASSOCIATIVO POR CONJUNTO) 
TAG CONJUNTO PALAVRA 
11 10 3