Esercizio 30accessi alla memoria e modi di indirizzamento

Esame

In questa pagina 4

Testo (quesito 1 a risposta multipla degli esempi di compitino di Architettura degli Elaboratori, UniPD, a.a. 2010-11, 2011-12, 2014-15 e 2015-16; le quattro varianti sono qui riunite). Quante volte la CPU deve accedere alla memoria quando preleva ed esegue un'istruzione che ha:

A. due operandi, uno con modo di indirizzamento immediato e uno con modo diretto (2014-15; opzioni a) 2, b) 3, c) 1, d) 4, e) nessuna);
B. due operandi, uno immediato e uno indiretto (2015-16; opzioni a) 3, b) 2, c) 1, d) 4, e) nessuna);
C. un solo operando, con modo di indirizzamento indiretto (2010-11; opzioni a) 2, b) 3, c) 1, d) 4, f) nessuna);
D. due operandi, uno con modo diretto e uno con modo indiretto (2011-12; opzioni a) 2, b) 3, c) 1, d) 4, f) nessuna).

Si assume che l'istruzione stia in una parola di memoria (un solo prelievo) e che i risultati vengano scritti in un registro (nessun accesso per la scrittura).

Teoria: Formato delle istruzioni e modalità di indirizzamento, Ciclo fetch-execute.

Metodo

Gli accessi alla memoria sono quelli del prelievo dell'istruzione (1) più, per ciascun operando in memoria, quelli per ottenere il valore:

modo	dove sta l'operando	accessi alla memoria per l'operando
immediato	nell'istruzione stessa	0
a registro	in un registro	0
diretto	$M[A]$	1
indiretto	$M[M[A]]$ : prima si legge l'indirizzo in $M[A]$ , poi il dato	2
indiretto a registro	$M[R]$	1
con spiazzamento (base + offset)	$M[R + A]$	1

Totale: $1 + \sum$ (accessi per ogni operando).

Se l'istruzione dovesse anche scrivere il risultato in memoria (operando destinazione in memoria) si aggiungerebbe un accesso; nei quesiti non è richiesto.

Risposte

variante	prelievo	operando 1	operando 2	totale	risposta
A immediato + diretto	1	0	1	2	a
B immediato + indiretto	1	0	2	3	a
C solo indiretto	1	2	-	3	b
D diretto + indiretto	1	1	2	4	d

In C: 1 prelievo + 2 per l'indiretto (leggere il puntatore $M[A]$ , poi il dato) = 3.

Riprova sull'esempio del testo di teoria

Con $M[200] = 500$ , $M[500] = 800$ e $A = 200$ : nel modo diretto si legge $M[200] = 500$ (un accesso); nell'indiretto si legge $M[200] = 500$ e poi $M[500] = 800$ (due accessi).

python

def accessi(modi):
    """Accessi alla memoria per prelevare ed eseguire un'istruzione con gli operandi nei modi indicati."""
    per_modo = {"immediato": 0, "registro": 0, "diretto": 1, "indiretto": 2,
                "indiretto a registro": 1, "spiazzamento": 1}
    return 1 + sum(per_modo[m] for m in modi)

print(accessi(["immediato", "diretto"]))      # 2   (A)
print(accessi(["immediato", "indiretto"]))    # 3   (B)
print(accessi(["indiretto"]))                 # 3   (C)
print(accessi(["diretto", "indiretto"]))      # 4   (D)

Errori comuni

Dimenticare il prelievo dell'istruzione (1 accesso).
Contare un accesso per l'operando immediato: il valore è già nell'istruzione.
Contare un solo accesso per l'indirizzamento indiretto: ne servono due (puntatore e dato).
Scambiare l'indiretto con l'indiretto a registro: quest'ultimo costa un solo accesso perché l'indirizzo è già nel registro.

Versione ripasso

Quesito 1 degli esempi di compitino (a.a. 2010-11, 2011-12, 2014-15, 2015-16). Teoria: Formato delle istruzioni e modalità di indirizzamento, Ciclo fetch-execute.

Accessi alla memoria $= 1$ (prelievo) $+ \sum$ accessi per ciascun operando: immediato 0, a registro 0, diretto 1, indiretto 2 (puntatore + dato), indiretto a registro 1, con spiazzamento 1.

variante	operandi	totale	risposta
A	immediato + diretto	$1 + 0 + 1 = 2$	a
B	immediato + indiretto	$1 + 0 + 2 = 3$	a
C	indiretto (un operando)	$1 + 2 = 3$	b
D	diretto + indiretto	$1 + 1 + 2 = 4$	d

Errori comuni: prelievo dimenticato; accesso contato per l'immediato; un solo accesso per l'indiretto; indiretto confuso con indiretto a registro.

Esercizio 30accessi alla memoria e modi di indirizzamento

Metodo

Risposte

Riprova sull'esempio del testo di teoria

Errori comuni

Teoria collegata