|
The document corresponds to the experimental part of the subjects: Computer Structure (code 34837), in the second year of the Multimedia Engineering degree and the homonymous subject in the second year of the Computer Engineering degree (code 34657). The material is divided into 8 lab sessions, 2 hours and 30 minutes long each. The first lab session serves as an introduction to the software MipsIt. This tool emulates a basic computer with the possibility of configuring the cache memory. Additionally, the program has an input/output (I/O) space with interrupt management, so that it is possible to test basic I/O techniques. The second session proposes several C programs that access data. It is requested to analyse the performance of such programs on different types of data cache. In the third session, a series of techniques are introduced to optimize the performance of the cache, fixing the problems detected in the previous session. In the fourth and fifth sessions, the implementation of programs that make use of the I/O space is explained. Initially through polling (software driven I/O) and later through interruptions.
In the last three sessions, a Linux machine is used, in order to be able to allow a low-level access of the peripherals. The sixth session is focalized in the keyboard controller. The seventh session, dedicated to magnetic disks, analyses the performance of RAIDs: redundant array of independent disks. Finally, the eighth session focuses on low-level access to video memory.El material correspon a la part experimental de les assignatures:
• 34837 Estructura de Computadors, de segon curs del Grau en Enginyeria Multimèdia.
• 34657 Estructura de Computadors, de segon curs del Grau en Enginyeria Informàtica.
El material està dividit en 8 pràctiques, a desenvolupar en sessions de 2 hores i 30 minuts.
La primera pràctica serveix com a introducció al MipsIt, software educacional de distribució gratuïta. MipsIt simula un ordinador bàsic amb la possibilitat de configurar la memòria cau. Addicionalment el programa disposa d'espai d'entrada/eixida (E/E) i gestió d'interrupcions, de manera que és possible provar tècniques bàsiques d'E/E.
La segona sessió proposa una sèrie de programes en C que accedeixen a dades. Es proposa que s'analitze el rendiment dels programes en funció de diversos tipus de memòria cau de dades. En la tercera sessió es proposen una sèrie de tècniques que optimitzen el rendiment de la memòria cau, arreglant els problemes detectats en la sessió anterior.
A la quarta i cinquena sessió es proposa la implementació de programes que fan ús de l'espai d'E/E. Inicialment mitjançant prova d’estat i posteriorment mitjançant interrupcions.
En les tres últimes sessions, s'usa una màquina Linux, per poder així accedir a baix nivell al control dels perifèrics. La sisena sessió proposa l'accés a la controladora de teclat. La setena sessió, dedicada a discos magnètics, analitza les prestacions dels RAIDs: matriu redundant de discos independents, de l'anglès redundant array of independent disks. Finalment la vuitena sessió se centra en l'accés a baix nivell a la memòria de vídeo.
|