Instuderingsfrågor-Minne

Front 1

Hur lagras information på en hårddisk?

Back 1

Information lagras på magnetiska roterandeskivor. Skivorna är uppdelade i olika spår där varje skiva består av fleratusen spår. Ett spår är i sin tur uppdelat i olika sektorer vilka varierar i storlek mellan512 – 4096 bytes.

Front 2

Vad är random access när man talar om minnen?

Back 2

Random access är ett minne där man kan nå varjeminnescell utan att behöva söka igenom andra delar av minnet.

Front 3

Ge exempel på minne som inte har random access?

Back 3

Minne som inte har random access är exempelvishård diskar och CD-RW

Front 4

Vad är en minneshierarki?

Back 4

Minneshierarkindelar upp minne i en pyramidlik form beroende på hur lång tid det tar för CPUnatt nå minnet.Minnen som går snabbast att nå är minne som ligger överst i pyramiden. Dessaminnen är även de minsta minnena. Bredden på pyramiden symboliserar såledesstorleken på minnet medan platsen i höjdled berättar hur lång tid det tar attnå minnet.

Front 5

Varför uppstår en minneshierarki?

Back 5

Större minnen är långsammare att accessa ochplocka ut data ifrån. Därför vill man spara data vilken används ofta i småminnen placerade högt upp i ”minnes pyramiden” .

Front 6

Vad kallas principen som gör att cacheminne fungerar? Förklara principen. Ge ett exempel på programkod där cacheminne INTE ger någon vinst.

Back 6

Lokalitetsprincipen

Principen är Lokalitet av referenser, varpå det finns två viktiga subprinciper:

* Temporal lokalitet: Om en instruktion/data blivit refererad nu, så är sannlikheten stor att samma referens görs inom kort.

* Rumslokalitet: Om instruktion/data blivit refererat nu, så är sannolikheten stor att instruktioner/data vid addresser i närheten kommer användas inom kort.

Front 7

Vad är en cachemiss? Varför uppkommer cachemissar? Hur hanteras det?

Back 7

Cache missar uppkommer då instruktionen som skahämtas inte finns lagrad i cachen. Detta hanteras genom att data istället hämtas direkt från sekundär minnet, alternativt från ett cache minne på en lägre nivå. Datan sparas samtidigt undan i cache minnet för framtida bruk.

Front 8

Cacheminnen kan ha olika mappningar – vilka? Hur fungerar varje mappning?

Back 8

*Direktmappning

* Associativ mappning

* 2-vägs set associativ mappning* Set associativ mappning

Front 9

I direktmappning, hur ersätts cacherader vid cachemissar?

Back 9

De skrivs över utan vidare.

Front 10

Vad är en ersättningsalgoritm?

Back 10

En algoritm som används vid associativemappning (samt inuti varje set i set-associative mappning) för att bestämma vilken/vilket cacherad/cacheblock som ska kastas ut för att göra plats för det nya.

Det finns tre stycken nämnda i cacheminneföreläsningen i denna kursen:

Least recently used (LRU) – kandidat är den cacherad vilken varit i cachen men som inte blivit refererad (läst/skriven) på länge

First-In First Out (FIFO) – kandidat är den som varit längst i cacheminnet

Least frequently used (LFU) – kandidat är den cacherad som refererats mest sällan

Front 11

Vad menas med att cacheminnet inte är konsistent? Hur hålls ett cacheminne konsistent?

Back 11

Det är en algoritm som bestämmer vilken cachedata som ska skrivas över

Front 12

Antag ett program som exekverar alla instruktioner i en sekvens (en i taget) och att det finns ett cacheminne för instruktioner där cacherader har storlek 64 bytes och varje instruktion kräver 2 bytes. Vad är sannolikheten för att nästa instruktion finns i samma cacherad som förra instruktion?

Back 12

Sannolikheten är 31/32 då antalet instruktioner per cacherad är 64/2 = 32 vilket innebär att sannolikheten är 1/32 att nästa instruktion ligger på nästa cacherad. Det omvända fallet blir då som sagt 1-(1/32) = 31/32

Front 13

Vad är fördelen med paging?

Back 13

Att man dynamiskt laddar in data i minnet på begäran och laddar ur det när det ej används.

Paging motverkar extern fragmentering

Front 14

Vad är nackdelar med paging?

Back 14

Det tar tid att ladda in och ur sidor ur minnet.

Front 15

Vad är fragmentering när vi pratar om paging?

Back 15

Page-filen kan bli fragmenterad. D.v.s det virtuella minne där en pages lagras för att inte primärminnet ska bli fullt.

Front 16

Vad är skillnaden på extern fragmentering och inter fragmentering?

Back 16

Intern fragmentering är när hela kapaciteten av ett block inte används. Extern fragmentering är när det uppstår icke-allokerade luckor i minnet mellan allokerade segment.

Front 17

Vad är paging?

Back 17

Paging är en metod för att ladda in program och data från sekundärminnet till primärminnet.

Front 18

Vad är en sida (page), ram (frame)?

Back 18

Primärminnet är uppdelat i frames, som kan fyllas med pages som är uppdelade program eller data.

Front 19

Om en sida är 2 kBytes, kan man säga något om storleken på primärminnet? Kan man säga något om storleken av en ram?

Back 19

Ramen är också 2kB. Primärminnet måste vara större eller lika med 2 kB.

Front 20

Vad är demand paging?

Back 20

Demand paging är när sidor endast laddas när deras innehåll efterfrågas och aldrig innan.

Front 21

Vad är så kallad trashing? När uppkommer det?

Back 21

Thrashing uppkommer när ett program friar upp ramar som regelbundet används. Detta gör att de genomgår flera cykler av att laddas in och laddas ur under kort tid vilket leder till att en stor mängd resurser går åt att ladda in och ur sidor minnet.

Front 22

Vad är skillnaden på paging och virtuellt minne?

Back 22

Virtuellt minne mappar en process virtuella adressintervall till sidor i primärminnet eller data i sekundärminnet. Paging hanterar (ur)laddningen av data från sekundärminnet till primärminnet.

Front 23

Vad är sidfel?

Back 23

Sidfel är när ett program försöker komma åt data som inte ligger i RAM minnet.

Front 24

Vad händer vid sidfel? Hur hanteras det?

Back 24

Operativsystemet fångar upp felet, letar upp datan i sekundärminnet, skaffar sig en tom ram, om ingen tom ram finns så används en sidersättningsalgoritm för att fria upp en ram, datan laddas in i ramen som läggs till i sidtabellen, instruktionen som gav upphov till felet körs om och återställer därmed kontrollen till programmet.