Valutazione delle prestazioni. Valutazione delle prestazioni. Tempo di risposta e throughput. Prestazioni e tempo di esecuzione
|
|
- Fabiola Federici
- 6 anni fa
- Visualizzazioni
Transcript
1 Valutazione delle prestazioni Valutazione delle prestazioni Architetture dei Calcolatori (lettere A-I) Misura/valutazione di un insieme di parametri quantitativi per Quantificare le caratteristiche di una macchina (velocità, ) Operare scelte intelligenti (ad es., miglioramento dell hardware vs installazione di nuovo software) Orientarsi sull acquisto del calcolatore più adatto per l applicazione data Cosa significa il calcolatore A ha prestazioni migliori del calcolatore B? Termina lo stesso compito in un tempo minore rispetto al calcolatore B Nello stesso periodo di tempo riesce ad eseguire più compiti Valeria Cardellini 1 Tempo di risposta e throughput Tempo di risposta (o di esecuzione) Intervallo temporale che intercorre tra l inizio ed il completamento di un lavoro o compito elaborativo Inclusi tempo di esecuzione del processore, accessi al disco, accessi in memoria, attività di I/O, overhead del sistema operativo, Esempio: durata dell esecuzione di un programma Metrica di interesse per l utente Prestazioni e tempo di esecuzione La frase X è più veloce di Y è usata per indicare che il tempo di risposta (o di esecuzione), per un dato lavoro, è minore in X che in Y Tempo di esecuzione = reciproco della prestazione Throughput Ammontare complessivo di lavoro svolto in un dato intervallo temporale Esempio: numero di programmi eseguiti nell unità di tempo Metrica di interesse per l amministratore del sistema Valeria Cardellini 2 Miglioramento delle prestazioni Diminuzione del tempo di esecuzione Valeria Cardellini 3
2 Esempio Se la macchina A esegue un programma in 10 secondi e la macchina B esegue lo stesso programma in 15 secondi, quale affermazione è corretta? A è il 50% più veloce di B A è il 33% più veloce di B L affermazione che A è n% più veloce di B può essere espressa come Valeria Cardellini 4 Ciclo di clock Durata del periodo di un oscillazione completa del segnale di sincronizzazione Gli impulsi del clock indicano quando cominciare l attività Spesso sostituisce i secondi come unità di misura del tempo di CPU Tempo di CPU: tempo speso dalla CPU per eseguire un dato programma Durata del ciclo di clock = tempo tra due impulsi consecutivi Secondi per ciclo Frequenza di clock = cicli di clock per secondo 1 Hz = sec -1 Esempio: un calcolatore con frequenza di clock pari a 4 GHz possiede un ciclo di clock di durata (4 * 10 9 ) -1 = 0.25 * 10-9 = 0.25 nanosecondi Valeria Cardellini 5 Migliorare le prestazioni Migliorare le prestazioni = ridurre il tempo di esecuzione Per migliorare le prestazioni, a parità di tutto il resto, occorre: Ridurre il numero di cicli richiesti da un programma Ridurre la durata del ciclo di clock Aumentare la frequenza del clock Principi quantitativi di progettazione dei calcolatori Rendere veloce il caso più comune Si deve favorire il caso più frequente a discapito di quello più raro Il caso più frequente è spesso il più semplice e può essere reso più veloce del caso infrequente Legge di Amdahl Il miglioramento di prestazione che può essere ottenuto usando alcune modalità di esecuzione più veloci è limitato dalla frazione di tempo nella quali tali modalità sono impiegate La legge di Amdahl permette di calcolare questo guadagno di prestazione Valeria Cardellini 6 Valeria Cardellini 7
3 oppure Speedup Lo speedup fornisce informazioni su quanto più velocemente un lavoro verrà eseguito usando il calcolatore con la miglioria rispetto al calcolatore originale Legge di Amdahl Frazione migliorato ( 1), ovvero la frazione del tempo di calcolo che può essere modificato per avvantaggiarsi dei miglioramenti Esempio: se 20 sec del tempo di esecuzione di un programma che dura 60 sec possono essere usati per il miglioramento, la frazione è 20/60 Speedup migliorato ( 1), ovvero il miglioramento ottenuto dal modo di esecuzione più veloce (quanto più veloce il programma può essere eseguito se il modo di esecuzione è utilizzato per l intero programma) Esempio: se il modo di esecuzione più veloce è 2 sec, mentre il modo originale è 5 secondi per la stessa porzione di programma, lo speedup è 5/2 Valeria Cardellini 8 Valeria Cardellini 9 Corollario della legge di Amdahl Se un miglioramento è utilizzabile solo per una frazione del lavoro complessivo, allora non è possibile accelerare il lavoro più del reciproco di uno meno tale frazione Valeria Cardellini 10 Osservazioni sulla legge di Amdahl Per ottenere un miglioramento evidente delle prestazioni, occorre intervenire sulle componenti della macchina che influiscono sul tempo di esecuzione di una frazione elevata dell esecuzione Anche così, il miglioramento relativo non sarà proporzionale a quello globale Non ci si può aspettare che il miglioramento di una delle componenti della macchina produca un aumento delle prestazioni proporzionale al miglioramento Esempio L esecuzione di un programma richiede 100 sec e le moltiplicazioni sono responsabili dell 80% di tale tempo. Quanto si deve migliorare la velocità della moltiplicazione perché il programma abbia un tempo di esecuzione di 20 sec? 100/20 = ( (1-0.8) + 0.8/Speedup migliorato ) -1 4/Speedup migliorato = 0 Valeria Cardellini 11
4 Esempio 1 Si consideri un miglioramento di un processore di un sistema utilizzato per servizi Web, tale che la nuova CPU sia 10 volte più veloce di quella originale per le applicazioni Web. Assumendo che la CPU originale è occupata nella computazione per il 40% del tempo ed è in attesa dell I/O per il 60%, quale è lo speedup globale? Frazione migliorato = 0.4 Speedup migliorato = 10 Speedup globale = 1/( /10) = 1/ Esempio 2 Supponiamo di potere aumentare la velocità della CPU della nostra macchina di un fattore 5 (senza influenzare le prestazioni di I/O) con un costo 5 volte superiore Assumiamo inoltre che la CPU sia utilizzata per il 50% del tempo ed il rimanente sia destinato ad attesa per operazioni di I/O. Se la CPU è un terzo del costo totale del computer, è un buon investimento da un punto di vista costo/prestazioni aumentare di un fattore 5 la velocità della CPU? L incremento di costo è quindi maggiore del miglioramento di prestazioni: la modifica non migliora il rapporto costo/prestazioni Valeria Cardellini 12 Valeria Cardellini 13 Tempo di risposta e di CPU Il tempo è una misura delle prestazioni di un calcolatore: il calcolatore che svolge la stessa quantità di lavoro nel minor tempo è più veloce Tempo di risposta: rappresenta la latenza per il completamento di un lavoro ed include accessi al disco, accessi alla memoria, attività di I/O, Tempo di CPU: rappresenta il tempo speso dalla CPU per eseguire il programma dato: non include il tempo di attesa per I/O o per l esecuzione di altri programmi Tempo di CPU = tempo di CPU di utente + tempo di CPU di sistema Tempo di CPU di utente: tempo speso dalla CPU per eseguire le linee di codice che sono nel programma Tempo di CPU di sistema: tempo speso dal sistema operativo per eseguire i compiti richiesti dal programma Durata di diverse istruzioni In genere, istruzioni di tipo diverso richiedono quantità diverse di tempo. Esempi: La moltiplicazione richiede più tempo dell addizione L accesso alla memoria richiede più tempo dell accesso ai registri Fissata la durata del ciclo di clock, varia il numero di cicli di clock richiesti dalle diverse istruzioni Si può calcolare il numero medio di cicli di clock per istruzioni di un dato programma (o frammento di programma) Valeria Cardellini 14 Valeria Cardellini 15
5 Cicli di clock per istruzione (CPI) Numero totale di cicli di clock Introducendo nella formula le unità di misura, si può notare la relazione tra i vari componenti I i = numero di volte che l istruzione di tipo i viene eseguita in un programma CPI i = numero di cicli di clock per l istruzione di tipo i Possiamo quindi utilizzare questa formula per esprimere il tempo di CPU: Valeria Cardellini 16 Valeria Cardellini 17 Formula per CPI Ogni singolo CPI i viene moltiplicato per la frazione delle occorrenze nel programma Esempio Si consideri un calcolatore in grado di eseguire le istruzioni indicate in tabella Calcolare CPI e tempo di CPU per eseguire un programma composto da 100 istruzioni, supponendo che la frequenza di clock sia 500 MHz Valeria Cardellini 18 Valeria Cardellini 19
6 Fattori che influiscono sulle prestazioni Algoritmo Influisce sul numero di istruzioni (CI) Numero di istruzioni nel programma sorgente Può influire su CPI Uso di istruzioni più veloci o più lente Linguaggio di programmazione Influisce sul numero di istruzioni (CI) Influisce su CPI Caratteristiche del linguaggio (es: astrazione dei dati) Compilatore Influisce sul numero di istruzioni (CI) e su CPI Insieme di istruzioni dell architettura Influisce sul numero di istruzioni (CI), su CPI e sulla frequenza del ciclo di clock Valeria Cardellini 20 L indice MIPS MIPS = milioni di istruzioni per secondo Poiché MIPS rappresenta la frequenza delle operazioni per unità temporale, le prestazioni delle macchine più veloci che hanno elevati valori di MIPS possono essere specificate come l inverso del tempo di esecuzione Caratteristica positiva L indice MIPS è intuitivo da comprendere: le macchine più veloci hanno valori più elevati Valeria Cardellini 21 Problemi dell indice MIPS Dipende dall insieme di istruzioni dell architettura È difficile confrontare architetture con diversi insiemi di istruzioni Varia, anche sulla stessa macchina, a seconda del programma considerato A seconda del sottoinsieme di istruzioni usato più frequentemente Può variare in maniera inversamente proporzionale al tempo di esecuzione del programma! Esempio: due calcolatori, uno dei quali senza unità per i calcoli in virgola mobile (FPU) Le istruzioni in virgola mobile richiedono più tempo rispetto alle istruzioni su interi Il calcolatore con FPU impiega meno tempo per eseguire un programma, ma ha un MIPS più basso Il calcolatore senza FPU esegue semplice istruzioni con il risultato di avere un MIPS più elevato, ma ha un tempo di esecuzione più elevato Valeria Cardellini 22 Indice MIPS relativo Tempo CPU di riferimento = tempo di esecuzione di un programma sulla macchina di riferimento Tempo CPU da valutare = tempo di esecuzione dello stesso programma sulla macchina da valutare MIPS CPU di riferimento = MIPS misurato per la macchina di riferimento Negli anni 80 la principale macchina di riferimento è stata il VAX 11/780, detta la macchina da 1 MIPS Il vantaggio del MIPS relativo è piccolo Bisogna conoscere il tempo di esecuzione, il programma ed i suoi dati di ingresso per ottenere informazioni significative Valeria Cardellini 23
7 Benchmark Benchmark: programma per valutare le prestazioni Definizione del workload (carico di lavoro) Tre tipologie di benchmark Programmi reali Usati per risolvere problemi reali Le prestazioni sono valutate meglio eseguendo un applicazione reale che rappresenta un tipico workload Benchmark ridotti Tentativi di circoscrivere piccoli pezzi chiave dei programmi Benchmark sintetici Cercano di simulare la frequenza media degli operandi e delle operazioni di un vasto insieme di programmi reali Standard Perfomance Evaluation Corporation (SPEC), EDN Embedded Microprocessor Benchmark Consortium (EEMBC) Valeria Cardellini 24 SPEC CPU programmi con numeri interi (SPEC CINT2000) 14 programmi con numeri in virgola mobile (SPEC CFP2000) Valeria Cardellini 25
Valutazione delle prestazioni
Valutazione delle prestazioni Architetture dei Calcolatori (lettere A-I) Valutazione delle prestazioni Misura/valutazione di un insieme di parametri quantitativi per Quantificare le caratteristiche di
DettagliPrestazioni 1. Prestazioni 2. Prestazioni 3
Valutazione delle Prestazioni Architetture dei Calcolatori Valutazione delle Prestazioni Prof. Francesco Lo Presti Misura/valutazione di un insieme di parametri quantitativi per caratterizzare le prestazioni
DettagliCalcolatori Elettronici
Calcolatori Elettronici Valutazione delle Prestazioni Francesco Lo Presti Rielaborate da Salvatore Tucci Valutazione delle Prestazioni q Misura/valutazione di un insieme di parametri quantitativi per caratterizzare
DettagliValutazione delle prestazioni
Valutazione delle prestazioni Cristina Silvano Università degli Studi di Milano Dipartimento di Scienze dell Informazione email: silvano@dsi.unimi.it Cristina Silvano pag 1 Valutazione delle prestazioni
DettagliValutazione delle prestazioni
Valutazione delle prestazioni Cristina Silvano Università degli Studi di Milano Dipartimento di Scienze dell Informazione email: silvano@dsi.unimi.it Cristina Silvano pag 1 Valutazione delle prestazioni
DettagliValutazione delle Prestazioni. Valutazione delle Prestazioni. Architetture dei Calcolatori (Lettere. Tempo di risposta e throughput
Valutazione delle Prestazioni Architetture dei Calcolatori (Lettere A-I) Valutazione delle Prestazioni Prof. Francesco Lo Presti Misura/valutazione di un insieme di parametri quantitativi per caratterizzare
DettagliValutazione delle prestazioni
Valutazione delle prestazioni Trend tecnologico: Capacità della Memoria Capacità chip DRAM DRAM Year Size 1980 64 Kb 1983 256 Kb 1986 1 Mb 1989 4 Mb 1992 16 Mb 1996 64 Mb 1999 256 Mb 2002 1 Gb Incremento
DettagliUniversità degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale
di Cassino e del Lazio Meridionale Corso di Misura delle prestazioni Anno Accademico Francesco Tortorella Misura delle prestazioni E fondamentale definire una metrica corretta per misurare le prestazioni
DettagliValutazione delle Prestazioni
Valutazione delle Prestazioni Misure per le Prestazioni T durata del ciclo di clock [secondi] F numero cicli di clock al secondo [hertz] F 1 / T T 1 / F Exe_Time X tempo di esecuzione (CPU) di un programma
DettagliValutazione delle prestazioni di calcolo
Architettura degli Elaboratori e delle Reti Lezione 32 Valutazione delle prestazioni di calcolo Proff. A. Borghese, F. Pedersini Dipartimento di Scienze dell Informazione Università degli Studi di Milano
DettagliCalcolatori Elettronici A a.a. 2008/2009
Calcolatori Elettronici A a.a. 2008/2009 PRESTAZIONI DEL CALCOLATORE Massimiliano Giacomin Due dimensioni Tempo di risposta (o tempo di esecuzione): il tempo totale impiegato per eseguire un task (include
DettagliPrestazioni CPU Corso di Calcolatori Elettronici A 2007/2008 Sito Web:http://prometeo.ing.unibs.it/quarella Prof. G. Quarella prof@quarella.
Prestazioni CPU Corso di Calcolatori Elettronici A 2007/2008 Sito Web:http://prometeo.ing.unibs.it/quarella Prof. G. Quarella prof@quarella.net Prestazioni Si valutano in maniera diversa a seconda dell
DettagliMisura delle prestazioni
Misura delle prestazioni Prestazioni: differenti prospettive Prospettiva dell acquirente dato un insieme di macchine, quale ha le migliori prestazioni? il minor costo? Il miglior rapporto prestazioni/costo?
DettagliCorso di Informatica
Corso di Informatica Modulo T2 2-La CPU 1 Prerequisiti Concetto intuitivo di programma Microprocessore Linguaggio binario Operazioni aritmetiche e logiche elementari 2 1 Introduzione In questa Unità vediamo
DettagliLa Valutazione delle Prestazioni
La Valutazione delle Prestazioni Maurizio Palesi Maurizio Palesi rend ecnologico: Microprocessori 00000000 0000000 000000 IBM PPC60 R0000 Pentium R4400 i80486 Alpha 2264: 5 milion Pentium Pro: 5.5 million
DettagliArchitettura hardware
Architettura hardware la parte che si può prendere a calci Architettura dell elaboratore Sistema composto da un numero elevato di componenti, in cui ogni componente svolge una sua funzione elaborazione
DettagliEsempio: aggiungere j
Esempio: add Esempio: load Esempio: beq Esempio: aggiungere j Eccezioni e interruzioni Il progetto del controllo del processore si complica a causa della necessità di considerare, durante l esecuzione
DettagliControllo a ciclo singolo
Controllo a ciclo singolo Il controllo della CPU a singolo ciclo è combinatorio Il datapath è invece un circuito sequenziale i suoi output dipendono anche dal valore dei registri es. Zero, oppure l indirizzo
DettagliIl calcolatore. È un sistema complesso costituito da un numero elevato di componenti. è strutturato in forma gerarchica
Il calcolatore È un sistema complesso costituito da un numero elevato di componenti. è strutturato in forma gerarchica ogni livello di descrizione è caratterizzato da una struttura rappresentante l organizzazione
DettagliArchitettura hardware
Architettura dell elaboratore Architettura hardware la parte che si può prendere a calci Sistema composto da un numero elevato di componenti, in cui ogni componente svolge una sua funzione elaborazione
DettagliSoluzione Esercizio 1
Esercizio 1 Si consideri una notazione binaria in virgola mobile a 16 bit, detta ALFA, di cui (nell ordine da sinistra a destra) si usa 1 bit per il segno (0=positivo), 6 bit per l esponente, che è rappresentato
DettagliI formati delle istruzioni
Appunti di Calcolatori Elettronici Le istruzioni I formati delle istruzioni... 1 Criteri generali di progettazione dei formati delle istruzioni... 2 Cenni all indirizzamento... 4 Indirizzamento immediato...
DettagliIl Processore. Informatica di Base -- R.Gaeta 27
Il Processore Il processore (detto anche CPU, ovvero, Central Processing Unit) è la componente dell unità centrale che fornisce la capacità di elaborazione delle informazioni contenute nella memoria principale
DettagliCOMPLESSITÀ COMPUTAZIONALE DEGLI ALGORITMI
COMPLESSITÀ COMPUTAZIONALE DEGLI ALGORITMI Fondamenti di Informatica a.a.200.2005/06 Prof. V.L. Plantamura Dott.ssa A. Angelini Confronto di algoritmi Uno stesso problema può essere risolto in modi diversi,
DettagliStudio degli algoritmi
COMPLESSITÀ COMPUTAZIONALE DEGLI ALGORITMI Fondamenti di Informatica a.a.2006/07 Prof. V.L. Plantamura Dott.ssa A. Angelini Studio degli algoritmi Dato un problema P, le problematiche riguardano: Sintesi
DettagliArchitettura generale del calcolatore Hardware (tutto ciò che e tangibile) Software (tutto ciò che non e tangibile)
Architettura generale del calcolatore Hardware (tutto ciò che e tangibile) La macchina di Von Neumann Le periferiche Software (tutto ciò che non e tangibile) Il sistema operativo I programmi applicativi
DettagliModulo 1: Le I.C.T. UD 1.4c: Il Processore
Modulo 1: Le I.C.T. : Il Processore Prof. Alberto Postiglione Corso di Informatica Generale (AA 07-08) Corso di Laurea in Scienze della Comunicazione Università degli Studi di Salerno IL MICROPROCESSORE
DettagliUD 1.4c: Il Processore IL MICROPROCESSORE
Modulo 1: Le I.C.T. : Il Processore IL MICROPROCESSORE Prof. Alberto Postiglione Curtin, 3.8-3.9 Corso di Informatica Generale (AA 07-08) Corso di Laurea in Scienze della Comunicazione Università degli
DettagliCicli di clock e istruzioni
Cicli di clock e istruzioni Numero di cicli di clock differenti per istruzioni differenti Le moltiplicazioni impiegano più tempo delle addizioni Operazioni in virgola mobile impiegano più tempo delle operazioni
DettagliAppunti di Calcolatori Elettronici Capitolo 1 Principi di progettazione dei calcolatori
ppunti di Calcolatori Elettronici Capitolo Principi di progettazione dei calcolatori Introduzione... Definizione di prestazione... 2 Misure probabilistiche... 3 Confronto di prestazioni... 3 Esempio numerico...
DettagliArchitettura degli elaboratori
Architettura degli elaboratori Ottavio D Antona dantona@di.unimi.it Maria Luisa Damiani damiani@di.unimi.it Dipartimento di Informatica Università degli Studi di Milano Architettura degli Elaboratori -
DettagliDischi: Esercizio 1. Ora t.elab = n.cicli impiegati / Frequenza = / ( ) = 20ms
Esercitazioni I/O Dischi: Esercizio 1 Si consideri un programma che legge blocchi di 2 KB da disco, esegue un elaborazione su questi, e quindi li riscrive su disco. Le tre fasi non hanno sovrapposizioni.
Dettagli1 Esercizi in pseudocodice
Questa dispensa propone esercizi sulla scrittura di algoritmi in un linguaggio semiformale, utile all acquisizione delle abilità essenziali per implementare algoritmi in qualsiasi linguaggio di programmazione.
DettagliPRESTAZIONI. senza e con memoria cache
PRESTAZIONI del processore MIPS pipeline senza e con memoria cache Prestazioni del processore GENERICO (P&H pp 29 31) Definizioni dei parametri di prestazione fondamentali del processore: sia P una prova,
DettagliArchitettura dei Calcolatori. Macchina di von Neumann /2. Macchina di von Neumann /1. Architettura dei Calcolatori
rchitettura dei Calcolatori Giuseppe Pozzi Impianti di Elaborazione Facoltà di Ingegneria dell'informazione Politecnico di Milano giuseppe.pozzi@polimi.it - versione del 20 settembre 2002 - rchitettura
DettagliIl processore. Istituzionii di Informatica -- Rossano Gaeta
Il processore Il processore (detto anche CPU, ovvero, Central Processing Unit) è la componente dell unità centrale che fornisce la capacità di elaborazione delle informazioni contenute nella memoria principale
DettagliLEZIONE 2 Il processore e la memoria centrale
Informatica per Igienisti Dentali LEZIONE 2 Il processore e la memoria centrale 1 Il linguaggio macchina Il processore è in grado di riconoscere (e quindi di eseguire) solo programmi scritti in un proprio
DettagliPrestazioni & Co: CPU, Memoria, I/O
Prestazioni & Co: CPU, Memoria, I/O CPU - progettazione - prestazioni ideali Panoramica Memoria - gerarchie di memoria: cache, memoria principale, etc. - organizzazione, dimensionamento, indirizzamento,
DettagliDischi e CPU. Alcuni esercizi sulle prestazioni (seconda parte)
Dischi e CPU Alcuni esercizi sulle prestazioni (seconda parte) Calcolo della «domanda» di servizio alla CPU D C,CPU = U C / X C tempo medio di CPU consumato per transazione U C = utilizzo della classe
DettagliPrincipali strumenti per lo sviluppo di algoritmi in pascal-like. concetti universali presenti in tutti i linguaggi di programmazione
LABORATORIO DI PROGRAMMAZIONE Corso di laurea in matematica 12 LA COMPLESSITA COMPUTAZIONALE Marco Lapegna Dipartimento di Matematica e Applicazioni Universita degli Studi di Napoli Federico II wpage.unina.it/lapegna
DettagliCalcolatori Elettronici A a.a. 2008/2009
Calcolatori Elettronici A a.a. 2008/2009 Instruction Set Architecture: nozioni generali Massimiliano Giacomin 1 DOVE CI TROVIAMO Livello del linguaggio specializzato Traduzione (compilatore) o interpretazione
DettagliL insieme delle istruzioni (6)
L insieme delle istruzioni (6) Architetture dei Calcolatori (lettere A-I) Alcune note conclusive I due principi dell architettura a programma memorizzato Uso di istruzioni indistinguibili dai dati Uso
DettagliInfluenza dell' I/O sulle prestazioni (globali) di un sistema
Influenza dell' I/O sulle prestazioni (globali) di un sistema Tempo totale per l'esecuzione di un programma = tempo di CPU + tempo di I/O Supponiamo di avere un programma che viene eseguito in 100 secondi
DettagliModulo 1: Le I.C.T. UD 1.4i: Prestazioni di un Computer
Modulo 1: Le I.C.T. : Prestazioni di un Computer Prof. Alberto Postiglione Corso di Informatica Generale (AA 07-08) Corso di Laurea in Scienze della Comunicazione Università degli Studi di Salerno Velocità
DettagliStruttura hw del computer
Informatica per laurea triennale facoltà di medicina LEZIONE 3 Il processore, la memoria e l esecuzione dei programmi 1 Struttura hw del computer Il nucleo di un computer è costituito da 3 principali componenti:
DettagliBlocchi di più parole
Blocchi di più parole Per trarre vantaggio dalla località spaziale non conviene avere blocchi di una sola parola ma blocchi di più parole che occupano nella memoria principale posizioni vicine. Esempio:
DettagliIl Processore: l unità di controllo
Il Processore: l unità di controllo La frequenza con cui vengono eseguiti i cicli di esecuzione è scandita da una componente detta clock Ad ogni impulso di clock la UC esegue un ciclo di esecuzione di
DettagliValutazione delle Prestazioni
Valutazione delle Prestazioni Sia data una macchina X, definiamo: 1 PrestazioneX = --------------------------- Tempo di esecuzione X La prestazione aumenta con il diminuire del tempo di esecuzione (e diminuisce
DettagliCorso di Architettura degli Elaboratori
Corso di Architettura degli Elaboratori Valutazione delle prestazioni DOCENTE Luigi Palopoli AA. 2011/2012 Valutare le Prestazioni La complessita di un moderno calcolatore rende la valutazione delle prestazioni
DettagliGli attori principali di un architettura
Memoria Architettura degli Elaboratori e delle Reti, Turno I Alberto Borghese Università degli Studi di Milano Dipartimento di Scienze dell Informazione email: borghese@dsi.unimi.it Gli attori principali
DettagliIl linguaggio del calcolatore: linguaggio macchina e linguaggio assembly
Il linguaggio del calcolatore: linguaggio macchina e linguaggio assembly Percorso di Preparazione agli Studi di Ingegneria Università degli Studi di Brescia Docente: Massimiliano Giacomin Richiamo sull
DettagliRichiami sull architettura del processore MIPS a 32 bit
Caratteristiche principali dell architettura del processore MIPS Richiami sull architettura del processore MIPS a 32 bit Architetture Avanzate dei Calcolatori Valeria Cardellini E un architettura RISC
DettagliArchitettura degli Elaboratori
Architettura degli Elaboratori Università degli Studi di Padova Facoltà di Scienze MM.FF.NN. Corso di Laurea in Informatica docente: Alessandro Sperduti Informazioni Generali Lucidi ed esercizi disponibili
DettagliRichiami sull architettura del processore MIPS a 32 bit
Richiami sull architettura del processore MIPS a 32 bit Architetture Avanzate dei Calcolatori Valeria Cardellini Caratteristiche principali dell architettura del processore MIPS E un architettura RISC
Dettagliprestazioni CPU M. Arrigoni Neri & P. Borghese Ingegneria Dalmine Impianti Informatici CPU - 1
prestazioni CPU M. Arrigoni Neri & P. Borghese Ingegneria Dalmine Impianti Informatici CPU - 1 indice potenza di CPU metriche di misura misure e confronti di potenza (CPU e sistemi) overhead ripartizione
DettagliEsercitazione su Instruction Level Parallelism Salvatore Orlando
Esercitazione su Instruction Level Parallelism Salvatore Orlando Arch. Elab. - S. Orlando 1 Pipeline con e senza forwarding Si considerino due processori MIPS (processore A e B) entrambi con pipeline a
DettagliIl modello di Von Neumann
Il modello di Von Neumann Appunti di STA per le classi seconde ind. informatiche Page 1 Il modello architetturale Per modello architetturale, si intende la descrizione delle parti del sistema e la loro
DettagliHARDWARE 1.4a: (Processore)
HARDWARE 1.4a: (Processore) 2 23 nov 2011 Bibliografia Curtin, Foley, Sen, Morin Informatica di base, Mc Graw Hill Sciuto, Buonanno, Mari, Introduzione ai sistemi informatici, Mc Graw Hill Questi lucidi
DettagliMisura delle prestazioni
Misura delle prestazioni Prestazioni Prestazioni(X) 1 / Tempo di esecuzione(x) " X è n volte più veloce di Y" significa: n Prestazioni(X) / Prestazioni(Y) Tempo di esecuzione(y) / Tempo di esecuzione(x)
DettagliArchitettura dei computer
Architettura dei computer In un computer possiamo distinguere quattro unità funzionali: il processore la memoria principale (memoria centrale, RAM) la memoria secondaria i dispositivi di input/output La
DettagliLez. 8 La Programmazione. Prof. Pasquale De Michele (Gruppo 2) e Raffaele Farina (Gruppo 1) 1
Lez. 8 La Programmazione Prof. Pasquale De Michele (Gruppo 2) e Raffaele Farina (Gruppo 1) 1 Dott. Pasquale De Michele Dott. Raffaele Farina Dipartimento di Matematica e Applicazioni Università di Napoli
DettagliOgni elaboratore esegue delle operazioni sulle informazioni combinandole e trasformandole. Per processare le informazioni vengono eseguite delle
Tipi di Elaboratori Supercomputer Server o mainframe Desktop - Personal Computer Workstation Notebook Portatili Tascabili Palmari Terminali (stupidi/intelligenti) Ogni elaboratore esegue delle operazioni
DettagliIntroduzione all'architettura dei Calcolatori
Introduzione all'architettura dei Calcolatori Architettura dei calcolatori Che cos è un calcolatore? Come funziona un calcolatore? un calcolatore è un sistema un sistema è un oggetto costituito da molte
DettagliProgramma del corso. Elementi di Programmazione. Introduzione agli algoritmi. Rappresentazione delle Informazioni. Architettura del calcolatore
Programma del corso Introduzione agli algoritmi Rappresentazione delle Informazioni Architettura del calcolatore Reti di Calcolatori Elementi di Programmazione Algoritmi e programmi Algoritmo Sequenza
DettagliSomma di numeri binari
Fondamenti di Informatica: Codifica Binaria dell Informazione 1 Somma di numeri binari 0 + 0 = 0 0 + 1 = 1 1 + 0 = 1 1 + 1 = 10 Esempio: 10011011 + 00101011 = 11000110 in base e una base Fondamenti di
DettagliCome funzionano i computer
Fluency Come funzionano i computer Capitolo 6 Cosa sanno fare Esecuzione deterministica istruzioni per elaborare dati Devono ricevere una serie di istruzioni da seguire Cosa non sanno fare Non hanno immaginazione
DettagliIntroduzione alle gerarchie di memoria
Introduzione alle gerarchie di memoria 1 Un ripasso Circuito sequenziale Segnale di clock Circuito sincrono Temporizzazione sensibile ai fronti Latch tipo S-R Latch tipo D Flip-flop tipo D Register file
DettagliAlgoritmo. La programmazione. Algoritmo. Programmare. Procedimento di risoluzione di un problema
Algoritmo 2 Procedimento di risoluzione di un problema La programmazione Ver. 2.4 Permette di ottenere un risultato eseguendo una sequenza finita di operazioni elementari Esempi: Una ricetta di cucina
DettagliEsercizi vari. CPI e influenza cache
Esercizi vari Salvatore Orlando Arch. Elab. - S. Orlando 1 CPI e influenza cache Siano dati un processore, una cache e un mix di programmi le istruzioni di lw/sw eseguite sono il 20% di IC il CPI delle
DettagliIl Software programmabili programma algoritmo
Il Software La proprietà fondamentale dei calcolatori e` quella di essere programmabili cioè in grado di svolgere compiti diversi a seconda delle istruzioni fornite dall utente mediante un programma, ossia
DettagliComponenti di un processore
Componenti di un processore Unità di Controllo Bus Interno REGISTRI Program Counter (PC) Registro di Stato (SR) Registro Istruzioni (IR) Registri Generali Unità Aritmetico- Logica Registro Indirizzi Memoria
DettagliCalcolatori Elettronici A a.a. 2008/2009
Calcolatori Elettronici A a.a. 2008/2009 Memoria cache: Esercizi Massimiliano Giacomin 1 Esercizio: miss della cache e collocazione dei blocchi nella cache Sia data la seguente sequenza di indirizzi a
DettagliLinguaggi, Traduttori e le Basi della Programmazione
Corso di Laurea in Ingegneria Civile Politecnico di Bari Sede di Foggia Fondamenti di Informatica Anno Accademico 2011/2012 docente: Prof. Ing. Michele Salvemini Sommario Il Linguaggio I Linguaggi di Linguaggi
DettagliMATEMATICA CLASSE NUMERO Contare sia in senso progressivo sia in senso regressivo.
MATEMATICA OB. FORMATIVI COMPETENZE CLASSE 1 1. NUMERO Contare sia in senso progressivo sia in senso regressivo..2 Usare il numero per contare, confrontare, ordinare raggruppamenti di oggetti..3 Leggere
DettagliCorso di Informatica
CdLS in Odontoiatria e Protesi Dentarie Corso di Informatica Prof. Crescenzio Gallo crescenzio.gallo@unifg.it Il Processore (CPU) 2 rchitettura del processore CPU Unità di Controllo Unità ritmetica Logica
DettagliTEORIA DEI SISTEMI OPERATIVI. Sistemi monoprogrammatie multiprogrammati
TEORIA DEI SISTEMI OPERATIVI Sistemi monoprogrammatie multiprogrammati 1 STRUTTURA DEL SISTEMA OPERATIVO UTENTE La struttura di un sistema operativo è di tipo gerarchico: i programmi che lo compongono
DettagliSistemi di Elaborazione delle Informazioni
SCUOLA DI MEDICINA E CHIRURGIA Università degli Studi di Napoli Federico II Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni Dott. Francesco Rossi a.a. 2016/2017 1 Programma del corso Informatica di
DettagliIl calcolatore. Architettura di un calcolatore (Hardware)
Il calcolatore Prima parlare della programmazione, e' bene fare una brevissima introduzione su come sono strutturati i calcolatori elettronici. I calcolatori elettronici sono stati progettati e costruiti
DettagliIl computer P R O F. L O R E N Z O P A R I S I
Il computer P R O F. L O R E N Z O P A R I S I Un po di storia Le prime macchine per il calcolo automatico risalgono al 1940. Il calcolatore più potente di quel periodo era l ENIAC, in grado di svolgere
DettagliEsame di INFORMATICA Lezione 4
Università di L Aquila Facoltà di Biotecnologie Esame di INFORMATICA Lezione 4 MACCHINA DI VON NEUMANN Il sottosistema di memorizzazione (memoria) contiene dati + istruzioni, inseriti inizialmente tramite
DettagliPipeline nel Mondo Reale
Pipeline nel Mondo Reale Luca Abeni May 26, 2016 Pipeline Ideali... Abbiamo visto come fare il bucato eseguire un istruzione macchina usando un pipeline... Pipeline a 5 stadi: Fetch Decode Exec Memory
DettagliProgrammazione A.A Architettura dei Calcolatori. ( Lezione V ) Componenti hardware e loro schema funzionale
Programmazione A.A. 2002-03 I Architettura dei Calcolatori ( Lezione V ) Componenti hardware e loro schema funzionale Prof. Giovanni Gallo Dr. Gianluca Cincotti Dipartimento di Matematica e Informatica
DettagliLe etichette nei programmi. Istruzioni di branch: beq. Istruzioni di branch: bne. Istruzioni di jump: j
L insieme delle istruzioni (2) Architetture dei Calcolatori (lettere A-I) Istruzioni per operazioni logiche: shift Shift (traslazione) dei bit di una parola a destra o sinistra sll (shift left logical):
DettagliCorso di Linguaggi di Programmazione + Laboratorio
Corso di inguaggi di Programmazione + aboratorio Capitolo 1 - Introduzione Si ringrazia il Dott. Marco de Gemmis per la collaborazione nella predisposizione del materiale didattico Apprendimento di un
Dettagli4. Qualità. un concetto molte sfaccettature. Andrea Polini. Ingegneria del Software Corso di Laurea in Informatica
4. Qualità un concetto molte sfaccettature Andrea Polini Ingegneria del Software Corso di Laurea in Informatica (Ingegneria del Software) 4. Qualità 1 / 23 Sommario 1 Tipiche Qualità del Processo (Ingegneria
DettagliSecondo anno modulo recupero
Secondo anno modulo recupero Unità didattica_1 livello recupero: equazioni di primo grado e formule inverse Padroneggiare il linguaggio formale e i procedimenti dimostrativi. Riconoscere e saper applicare
DettagliCorso di Alfabetizzazione Informatica 2001/2002. La CPU. F. Tortorella Università degli Studi. di Cassino
Corso di Alfabetizzazione Informatica / La CPU CPU (Central Processing Unit) Funzione: eseguire i programmi immagazzinati in memoria principale prelevando le istruzioni (e i relativi), interpretandole
DettagliMacchina di Riferimento: argomenti
Macchina di Riferimento: argomenti L'architettura di una macchina MIPS Organizzazione della memoria I registri della CPU L'esecuzione dei programmi Il ciclo fetch-execute Il simulatore SPIM 1 Architettura
DettagliProblema: dati i voti di tutti gli studenti di una classe determinare il voto medio della classe.
Problema: dati i voti di tutti gli studenti di una classe determinare il voto medio della classe. 1) Comprendere il problema 2) Stabilire quali sono le azioni da eseguire per risolverlo 3) Stabilire la
DettagliEsercitazione su Instruction Level Parallelism
Esercitazione su Instruction Level Parallelism Salvatore Orlando Arch. Elab. - S. Orlando 1 Pipeline con e senza forwarding Si considerino due processori MIPS (processore A e B) entrambi con pipeline a
DettagliIl modello di von Neumann
1 Organizzazione di (quasi) tutti gli elaboratori moderni: personal computer, workstation, portatili, smartphone,... CPU memoria Control Unit I/O ALU 2 Il cuore è la CPU (Control Processing Unit): esegue
DettagliI componenti di un Sistema di elaborazione. CPU (central process unit)
I componenti di un Sistema di elaborazione. CPU (central process unit) I componenti di un Sistema di elaborazione. CPU (central process unit) La C.P.U. è il dispositivo che esegue materialmente gli ALGORITMI.
DettagliOrario del corso. Contenuti del corso. Modalità d esame. Analisi Numerica 1 a.a. 2014/2015
Analisi Numerica 1 a.a. 2014/2015 Dott.ssa Silvia Bonettini Orario del corso Mercoledì 10:30-13:30 Aula2/Laboratorio Giovedì 10:30-13:30 Aula2/Laboratorio Ricevimento: mercoledì 9:30-10:30 E-mail docente:
DettagliLa CPU e la Memoria. Sistemi e Tecnologie Informatiche 1. Struttura del computer. Sistemi e Tecnologie Informatiche 2
La CPU e la Memoria Sistemi e Tecnologie Informatiche 1 Struttura del computer Sistemi e Tecnologie Informatiche 2 1 I registri La memoria contiene sia i dati che le istruzioni Il contenuto dei registri
DettagliValutazione delle prestazioni Salvatore Orlando
Valutazione delle prestazioni Salvatore Orlando Arch. Elab. - S. Orlando 1 Valutazione delle prestazioni L approccio RISC ha semplificato l ISA, ma ha anche portato a sviluppo di tecniche di ottimizzazione
DettagliArchitettura degli Elaboratori
Architettura degli Elaboratori Università degli Studi di Padova Scuola di Scienze Corso di Laurea in Informatica docente: Alessandro Sperduti Informazioni Generali Lucidi ed esercizi disponibili in formato
DettagliSistemi in tempo reale: applicazioni alla robotica. Sistemi in tempo reale: applicazioni alla robotica p.1/15
Sistemi in tempo reale: applicazioni alla robotica Sistemi in tempo reale: applicazioni alla robotica p.1/15 Sistemi operativi Hardware Firmware Kernel Driver Applicazioni Interfacce Sistemi in tempo reale:
DettagliArchitettura degli Elaboratori
Architettura degli Elaboratori Università degli Studi di Padova Scuola di Scienze Corso di Laurea in Informatica docenti: Silvia Crafa, Nicolò Navarin (lab), Alessandro Sperduti Docenti Silvia Crafa Nicolò
Dettagli