Краткая теория - раздел Науковедение, Исследование принципов конвейерной обработки
Цель Работы. Изучение Влияния Различных Конф...
Цель работы. Изучение влияния различных конфликтов на эффективность функционирования мультиконвейера.
В предыдущей работе отмечалось, что современные микропроцессоры, как правило, имеют несколько конвейерных устройств различных типов: для длинных и коротких операций или для операций с памятью, команд целочисленной арифметики и арифметики с плавающей точкой. Эффективность работы такого мультиконвейерного АЛУ зависит от структуры и числа конвейеров, а также от класса реализуемых на этом АЛУ алгоритмов.
При работе любого числа конвейеров могут возникать конфликты,êîòîðûåснижают их производительность. Как отмечалось ранее, существует три типа конфликтов:
1) По данным, появляющиеся, если выполнение одной команды зависит от результата предыдущей;
2) Структурные, которые возникают из-за занятости отдельных ресурсов (когда аппаратные средства не могут поддерживать выполнение операций в режиме с совмещением);
3) По управлению, которые возникают при наличии команд переходов и других операций, изменяющих значение счетчика команд.
Все конфликты приводят к приостановке выполнения команды, в которой они возникли, а также всех следующих за ней до конца конвейера. Их влияние на характеристики системы с одним конвейером изучалось в лабораторной работе № 2.
В настоящей работе предлагается исследовать поведение мультиконвейерного АЛУ, в котором возникают коллизии первых двух типов. Конфликты по данным, как известно, появляются там, где имеет место зависимость между командами, и они расположены достаточно близко друг к другу. Причем эти ситуации возникают как при работе с регистрами АЛУ, так и при обращении к одной и той же ячейке кэш-памяти. Примером структурных конфликтов являются коллизии, возникающие при промахе в кэш-памяти и при необходимости выполнения записей в два или более регистров регистрового файла в течение одного машинного такта.
В реальных системах конфликты по данным устраняются с помощью оптимизирующих компиляторов или аппаратных средств микропроцессоров, которые изменяют порядок выполнения команд в программе так, чтобы ñâÿçàííûå êîìàíäû áûëè îòäåëåíû äðóã îò äðóãà íà ñîîòâåòñòâóþùåå ðàññòîÿíèå â òàêòàõ. Другим путем ликвидации этих, а также структурных коллизий является расширение регистровой и кэш-памяти, в частности, создание регистровых файлов, у которых запись данных производится в разные ячейки.
В настоящей работе имеется возможность воспроизвести êîíôëèêò ïî äàííûì ìåæäó äâóìÿ ñîñåäíèìè êîìàíäàìè ïðîãðàììû, êîòîðûå èìåíóþòñÿ ñâÿçêîé. Òàêèå îïåðàöèè â ìîäåëè âûäåëÿþòñÿ êðàñíûì öâåòîì.  ñâÿçêó ìîãóò âõîäèòü êàê îáû÷íûå êîìàíäû, òàê è äëèííûå. Åñëè â íåêîòîðûé êîíâåéåð ïîñòóïàåò îäíà èç îïåðàöèé ñâÿçêè, âòîðàÿ îæèäàåò âî âõîäíîé î÷åðåäè, ïîêà ïåðâàÿ íå ïðîéäåò ïî êîíâåéåðó è íå ïîïàäåò â âûõîäíîé áóôåð.  ýòî âðåìÿ äëÿ çàïîëíåíèÿ êîíâåéåðîâ èç âõîäíîé î÷åðåäè âûáèðàþòñÿ ñëåäóþùèå êîìàíäû.
 ìîäåëè òàêæå ìîæåò воспроизводиться ñòðóêòóðíûé êîíôëèêò, êîãäà îïåðàíäû î÷åðåäíîé êîìàíäû îòñóòñòâóþò â êýø-ïàìÿòè. Òàêèå îïåðàöèè â ïðîãðàììå íàçûâàþòñÿ êîìàíäàìè çàïèñè/÷òåíèÿ èç ïàìÿòè. Îïåðàöèè çàïèñè ñ÷èòàþòñÿ áîëåå äëèííûìè, ÷åì ÷òåíèå, è îáðàáàòûâàþòñÿ â äëèííûõ êîíâåéåðàõ. Åñëè â êýø-ïàìÿòè íå îêàçûâàåòñÿ äàííûõ äëÿ âûïîëíåíèÿ î÷åðåäíîé êîìàíäû, òî îíà îæèäàåò âî âõîäíîì áóôåðå.  ýòî âðåìÿ äëÿ çàïîëíåíèÿ êîíâåéåðîâ èç î÷åðåäè âûáèðàþòñÿ ñëåäóþùèå êîìàíäû.
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:
Краткая теория
Цель работы. Изучение принципов конвейерной обработки с помощью простейшей имитационной модели.
Максимальная производительность современных
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
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