рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Краткая теория

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.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Исследование принципов конвейерной обработки

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:

Все темы данного раздела:

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

A) С одинаковым количеством команд, одинаковыми длительностями микроопераций и изменяющимся положением начала «пузыря» в конвейере.
Начало «пузыря» изменяется в пределах, задаваемых преподавателем. Количество команд в последовательности и длительности тактов микроопераций также задаются преподавателем; b) С оди

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

Особенности записи и замещения информации в кэш-памяти. Когерентность кэш-памяти
  Обращение по чтению можно начинать сразу и к КЭШ, и к оперативной памяти. Тогда, если информация отсутствует в КЭШе, к моменту установления этого факта будет уже выполнена часть цик

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?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги