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 позволяет выполнить следующее:

1. Варьировать количество команд в последовательности от 100 до 500 (по умолчанию их 100).

2. Включать в структуру только короткие конвейеры или добавлять к ним длинные. По умолчанию система содержит один короткий конвейер.

3. Изменять количество конвейеров обоих типов от 1 до 10.

4. Включить в последовательность команд длинные, связанные по данным, а также операции работы с памятью.

Исполняемый модуль программы моделирования имеет имя ConvModи находится в папке Lab 4. Его запуск осуществляется традиционным способом. После запуска на экране появляется основное окно, которое позволяет задать параметры модели и один из трех режимов моделирования: íåïðåðûâíûé, ïîòàêòîâûé è ïî òàéìåðó. Èõ âûáîð, êàê è â ïðåäûäóùåé ðàáîòå, îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ ìåíþ Режим моделирования.

 íà÷àëå íåîáõîäèìî çàäàòü èñõîäíûå äàííûå (âûïîëíèòü íàñòðîéêó ìîäåëè). Ýòà ïðîöåäóðà, êàê è â ïðåäûäóùåé ðàáîòå, âûïîëíÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ ìåíþ Файл –> Настройка.Ïðè âûáîðå óêàçàííîãî ïóíêòà ïîÿâëÿåòñÿ îêíî, ñîäåðæàùåå íåñêîëüêî çàêëàäîê. Ñ ïîìîùüþ çàêëàäêè Командыóñòàíàâëèâàåòñÿ êîëè÷åñòâî êîìàíä â ìîäåëèðóåìîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè (îò 100 äî 500). Çäåñü æå íàõîäèòñÿ êíîïêà, ïîçâîëÿþùàÿ âêëþ÷èòü â ïîñëåäîâàòåëüíîñòü äëèííûå îïåðàöèè è çàäàòü èõ ÷åðåäîâàíèå.

Имеется возможность исследовать влияние на характеристики системы одного из двух типов конфликтов: по данным или по обращению к кэш-памяти. В первом случае помечается пункт «Включить связанные команды», а также задается чередование связок и других команд (по умолчанию через одну).

Для исследования влияния на характеристики системы конфликтов по обращению к кэш-памяти выбирается пункт «Включить команды работы с памятью», а также задается их чередование с другими операциями (по умолчанию через одну). Кроме того, имеется возможность установить процентное соотношение команд записи и чтения между собой (по умолчанию в смеси 10% операций записи и 90% - чтения). Увеличение процента одной из этих операций приводит к соответствующему уменьшению процента другой, так что суммарный процент всегда равен 100.

Ñ ïîìîùüþ çàêëàäêè Конвейерыóñòàíàâëèâàåòñÿ êîëè÷åñòâî ýòèõ óñòðîéñòâ.  äàííîé ëàáîðàòîðíîé ðàáîòå íåîáõîäèìî âêëþ÷èòü â ñòðóêòóðó ñèñòåìû äëèííûå êîíâåéåðû è çàäàòü èõ êîëè÷åñòâî (ïî óìîë÷àíèþ îíî ðàâíî 1).

Èìèòàöèÿ âûïîëíåíèÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòè êîìàíä â ìîäåëè, êàê è â ïðåäûäóùåé ðàáîòå, íà÷èíàåòñÿ ïîñëå íàñòðîéêè è âûáîðà ïóíêòà ìåíþ Файл –> Пуск. Ïðè ýòîì ïðîèñõîäèò ïåðåìåùåíèå íîìåðîâ êîìàíä èç èõ êýøà ÷åðåç êîíâåéåðíûå îáðàáàòûâàþùèå óñòðîéñòâà â âûõîäíîé áóôåð è î÷åðåäü. Ìîäåëèðîâàíèå çàêàí÷èâàåòñÿ, êîãäà âñå êîìàíäû îêàçûâàþòñÿ â âûõîäíîé î÷åðåäè. Ðåçóëüòàòû ïðåäñòàâëÿþòñÿ â âèäå îáùåãî êîëè÷åñòâà âûïîëíåííûõ òàêòîâ, ñðåäíåãî ÷èñëà òàêòîâ íà êîìàíäó è êîëè÷åñòâà ïðîìàõîâ ïðè îáðàùåíèè ê êýø-ïàìÿòè.

Программа, реализация которой имитируется моделью, как отмечалось выше, может представлять собой смесь коротких и длинных команд, которые можно обработать на соответствующих конвейерах. Длинные команды при отображении во входной и выходной очередях, а также в выходном буфере имеют больший размер, чем обычные. При прохождении конвейеров все операции представляются одинаковыми размерами. Кроме того, в последовательность команд могут быть включены либо связки (пары операций, связанных по данным), либо команды работы с памятью. Перечисленные операции обозначаются следующими цветами: связка – красным, чтение – зеленым, а запись - желтым. Команды записи считаются более длинными, чем чтение, и обрабатываются в длинных конвейерах.