Краткая теория - раздел Науковедение, Исследование принципов конвейерной обработки
Цель Работы. Изучение Принципов Конвейерной ...
Цель работы. Изучение принципов конвейерной обработки с помощью простейшей имитационной модели.
Максимальная производительность современных процессоров и ЭВМ определяется, в первую очередь, уровнем развития соответствующей технологии, которая ограничивает время распространения сигнала по электронным схемам. Дальнейшее увеличение производительности возможно за счёт архитектурных решений. Одним из основных способов построения высокопроизводительных систем является параллелизм. Параллельная обработка реализуется двумя способами:
· во времени и
· в пространстве.
Первый способ называют конвейерным, а второй - матричным. В обоих случаях необходимо использовать несколько обрабатывающих устройств, количество которых определяет максимальное число параллельных процессов.
Известно, что типичную арифметическую команду можно разделить на следующие микрооперации:
1) выборка команд из памяти (по адресу в счётчике команд);
2) декодирование кода операции;
3) выборка операндов из регистров;
4) выполнение операции в АЛУ;
5) запоминание результата в регистре.
Если система содержит 5 обрабатывающих устройств, каждое из которых обеспечивает выполнение одной из перечисленных микроопераций, то имеется возможность реализовать конвейерную обработку. Устройства должны быть специализированными. Их необходимо расположить в порядке следования микроопераций в типовой команде, что позволит совместить выполнение отдельных микроопераций разных команд и сократить общее время обработки данных.
Если предположить, что каждая микрооперация занимает один такт машинного времени, то реализация последовательности из нескольких (например, трёх) команд с совмещением может быть представлена в виде схемы рис.1.1. Из рисунка видно, что результат первой команды будет получен после 5-го такта, второй - после 6-го, а третьей - после 7-го. Таким образом, среднее время выполнения последовательности из трех команд будет равно 2.33 такта. С увеличением длины последовательности это время уменьшается и в пределе стремится к 1 такту. Такой эффект наблюдается только при одинаковых длительностях микроопераций. Если эти длительности отличаются, то некоторые устройства будут простаивать, и среднее время выполнения команды увеличится. Для согласования работы устройств в таких условиях применяют буферизацию.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
Рис. 1.1. Возможное совмещение микроопераций при выполнении трех последовательных команд (в скобках указаны номера микроопераций)
Эффективность работы произвольного конвейера определяется величиной разности между средним временем выполнения команды в нем и предельным временем. Целью предлагаемой лабораторной работы является исследование влияния длины последовательности команд и соотношения длительностей отдельных микроопераций на эффективность работы конвейера.
Содержание отчета о выполненной работе... Отчет должен содержать следующее Название и цель работы...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Краткая теория
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Описание лабораторной установки
Лабораторная работа выполняется на ПЭВМ типа IBM, работающей в среде Windows XP/NT. Программа имитационного моделирования конвейера команд составлена на языке Delphi 3.0 и позволяет выполнить следу
Порядок выполнения лабораторной работы
Подготовка к работе
1. Знакомство со всеми разделами руководства.
2. Получение у преподавателя задания на исследование конвейера с различными параметрами потока команд.
3
Краткая теория
Цель работы. Изучение влияния различных конфликтов на эффективность конвейерной обработки.
Одним из основных способов построения высокопрои
Описание лабораторной установки
Лабораторная работа выполняется на ПЭВМ типа IBM, работающей в среде Windows XP/NT. В ней используется та же программа имитационного моделирования, что и в работе 1. Она позволяет в
Порядок выполнения лабораторной работы
Подготовка к работе
1. Знакомство со всеми разделами руководства.
2. Получение у преподавателя задания на исследование конвейера с различными параметрами потока команд и координат
Краткая теория
Цель работы. Изучение принципов мультиконвейерной обработки с помощью простейшей имитационной модели.
Исследования, проведенные в лаборатор
Описание лабораторной установки
Лабораторная работа выполняется на ПЭВМ типа IBM, работающей в среде Windows 2000/XP и выше. Программа имитационного моделирования конвейера команд составлена на языке Delphi 7.0 и позволяет выполн
Порядок выполнения лабораторной работы
Подготовка к работе
1. Знакомство со всеми разделами руководства.
2. Получение у преподавателя задания на исследование системы с различными параметрами потока команд и типами конв
Краткая теория
Цель работы. Изучение влияния различных конфликтов на эффективность функционирования мультиконвейера.
В предыдущей работе отмечалось, что с
Описание лабораторной установки
Лабораторная работа выполняется на ПЭВМ типа IBM, работающей в среде Windows 98/2000 и выше. В ней используется та же программа имитационного моделирования, что и в лабораторной работе № 3. Она поз
Порядок выполнения лабораторной работы
Подготовка к работе
1. Знакомство со всеми разделами руководства.
2. Получение у преподавателя задания на исследование системы с различными параметрами потока команд, типами конве
Краткая теория
Цель работы. Изучение особенностей работы типичного микропроцессора.
В настоящее время, помимо мультиконвейерной обработки, широко использу
Описание лабораторной установки
Лабораторная работа выполняется на ПЭВМ типа IBM, работающей в среде Windows 2000/XP и выше. Программа имитационного моделирования составлена на языке Delphi 7.0. В ней представлена упрощенная моде
Порядок выполнения лабораторной работы
Подготовка к работе
1. Знакомство со всеми разделами руководства.
2. Получение у преподавателя задания на исследование процессора с различными параметрами потока команд.
Краткая теория
Цель работы. Изучение с помощью простейшей имитационной модели типовых структур и особенностей взаимодействия кэш и оперативной памяти современных вычислительных си
Организация кэш-памяти
Основная задача кэш-памяти – согласование работы быстрого процессора и медленной основной памяти. Кэш-память исполняет роль буфера между ОП и процессором (рис. 6.2). Использование к
Описание лабораторной установки
Лабораторная работа выполняется на ПЭВМ типа IBM, работающей в среде Windows 98/2000 и выше. Программа имитационного моделирования составлена на языке Delphi 7.0. В ней представлена упрощенная моде
Порядок выполнения лабораторной работы
Подготовка к работе
1. Знакомство со всеми разделами руководства.
2. Получение у преподавателя задания на исследование архитектур КЭШ-памяти, алгоритмов замещения и обеспечения ко
Краткая теория
Цель работы. Изучение с помощью простейшей имитационной модели типовых структур и особенностей взаимодействия памяти разного уровня современных многопроцессорных вы
Описание лабораторной установки
Лабораторная работа выполняется на ПЭВМ типа IBM, работающей в среде Windows 98/2000 и выше. Программа имитационного моделирования составлена на языке Delphi 7.0. Она позволяет иссл
Порядок выполнения лабораторной работы
Подготовка к работе
1. Знакомство со всеми разделами руководства.
2. Получение у преподавателя задания на исследование архитектур КЭШ-памяти, алгоритмов замещения и обеспечения ко
Краткая теория
Цель работы. Изучение с помощью простейшей имитационной модели различных конфликтов, возникающих в центральной части многопроцессорной вычислительной системы, и оце
Описание лабораторной установки
Лабораторная работа выполняется на ПЭВМ типа IBM, работающей в среде Windows XP/NT. В ней используется программа имитационного моделирования центральной части многопроцессорной сист
Порядок выполнения лабораторной работы
Подготовка к работе
1. Знакомство со всеми разделами руководства.
2. Получение у преподавателя задания на исследование системы с различными параметрами устройств,
Краткая теория
Цель работы. Изучение принципов работы одноранговых вычислительных сетей на примере простейшей имитационной модели, а также оценка времени обслуживания и конфликтов
Описание лабораторной установки
Лабораторная работа выполняется на ПЭВМ типа IBM, работающей в среде Windows XP/NT. В ней используется программа имитационного моделирования наиболее распространенной сети, имеющей
Порядок выполнения лабораторной работы
Подготовка к работе
1. Знакомство со всеми разделами руководства.
2. Получение у преподавателя задания на исследование сети с различными параметрами устройств, пот
Краткая теория
Цель работы. Изучение на простейшей имитационной модели особенностей работы одноранговых вычислительных сетей при наличии помех в канале.
В настоящее время
Описание лабораторной установки
Лабораторная работа выполняется на ПЭВМ типа IBM, работающей в среде Windows XP/NT. В ней используется программа имитационного моделирования, аналогичная той, которая была в работе
Порядок выполнения лабораторной работы
Подготовка к работе
1. Знакомство со всеми разделами руководства.
2. Получение у преподавателя задания на исследование сети с помехами в канале.
3. Исслед
Краткая теория
Цель работы. Изучение на простейшей имитационной модели особенностей работы вычислительных сетей со звездообразной архитектурой.
«Звезда» —
Описание лабораторной установки
Лабораторная работа выполняется на ПЭВМ типа IBM, работающей в среде Windows XP/NT. В ней используется программа имитационного моделирования, составленная на языке Delphi 4.5. Она п
Порядок выполнения лабораторной работы
Подготовка к работе
1. Знакомство со всеми разделами руководства.
2. Получение у преподавателя задания на исследование сети с различными параметрами устройств, пот
Краткая теория
Цель работы. Изучение на простейшей имитационной модели особенностей работы вычислительных сетей с петлевой архитектурой.
Петля (кольцо) –
Описание лабораторной установки
Лабораторная работа выполняется на ПЭВМ типа IBM, работающей в среде Windows XP/NT. В ней используется программа имитационного моделирования, составленная на языке Delphi 4.0. Она п
Порядок выполнения лабораторной работы
Подготовка к работе
1. Знакомство со всеми разделами руководства.
2. Получение у преподавателя задания на исследование сети с различными параметрами устройств и по
Краткая теория
Цель работы. Изучение на простейшей имитационной модели особенностей работы вычислительных сетей с произвольной архитектурой.
Маршрутизатор
Описание лабораторной установки
Лабораторная работа выполняется на ПЭВМ типа IBM, работающей в среде Windows XP/NT. В ней используется программа имитационного моделирования, составленная на языке Delphi 4.0. Она п
Порядок выполнения лабораторной работы
Подготовка к работе
1. Знакомство со всеми разделами руководства.
2. Получение у преподавателя задания на исследование сети с различными параметрами устройств и по
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов