ExerResol

Exerc´ıcios Resolvidos - Livro Patterson
Prof. Ricardo Jacobi
February 10, 2003

1. Deseja-se comparar a performance (desempenho) de duas m´aquinas diferentes: M1 e M2. As seguintes medidas foram feitas nestas m´aquinas:
Programa
1
2

Tempo em M1
10 seg
3 seg

Tempo em M2
5 seg
4 seg

Qual m´aquina ´e mais r´apida para cada programa e quanto mais?
R. Para P1:
Para P2:

tempo(M1 ) tempo(M2 )

tempo(M2 ) tempo(M1 )

=

10seg
5seg

=

4seg
3seg

= 2. M2 ´e 100% mais r´apida que M1 .

= 1,33. M1 ´e 33% mais r´apida que M1 .

2. Um programa P ´e executado em uma m´aquina de 500 Mhz. A distribui¸c˜ao de instru¸c˜ oes de
P entre as classes A, B e C de instru¸c˜oes da m´aquina (em milh˜oes) ´e:

Instru¸c˜oes
CPI

A
10
1

B
5
2

C
5
4

(a) Calcule o desempenho da m´aquina em MIPS para P.
#Instrucoes
MIPS = #Instrucoes
P = #Instrucoes∗CP
=
tempo∗106
I∗P eriodo∗106
(1∗10)+(2∗5)+(4∗5)
10+5+5
6
= 500∗10
= 250
2∗106

CPI =
MIPS

=

40
20

=2

F
CP I∗106

ciclos instrucao (b) Calcule o desempenho em MIPS de pico.
M IP SA =
M IP SB =
M IP SC =

500∗106 c/s
1∗106 c/ins
500∗106 c/s
2∗106 c/ins
500∗106 c/s
4∗106 c/ins

= 500 c/ins
= 250 c/ins
= 125 c/ins

O MIPS de pico ´e dado pela instru¸c˜ao mais r´apida, portanto
M IP Spico = 500
(c) Qual o tempo de execu¸c˜ao de P ? tempoexec =

I∗CP I
F

=

(10+5+5)∗106 ∗2
500∗106

=
1

40∗106
500∗106

= 80 ms

(d) Suponha que seja poss´ıvel utilizar hardware especializado para reduzir o n´ umero de ciclos por instru¸c˜ao da classe C. Qual deveria ser o novo CPI d C para que houvesse um speedup de 1,6 na execu¸c˜ao de P ? tempo++ = tempo
1,6 = 80/1,6 = 50 ms
(10∗1+5∗2+5∗x)∗106
500∗106

= 50 ms
20 + 5*x = 500 * 0,05 = 25 => x = 1
O novo CPI de C deve ser 1.
3. Considere duas m´aquinas diferentes, M1 e M2 , que implementam o mesmo conjunto de instru¸c˜ oes, com 3 classes de instru¸c˜oes { A, B e C }. M1 tem um clock de 900 Hh e M2 tem um clock de 600 Mhz. O CPI de cada classe ´e apresentado abaixo para M1 e M2 , juntamente com os dados sobre