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 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.
Исполняемый модуль программы моделирования имеет имя ConvModи находится в папке Lab 3. Его запуск осуществляется традиционным способом. После запуска на экране появляется основное окно, которое позволяет задать параметры модели и режим моделирования.
Предусмотрено три режима моделирования:
· непрерывный;
· потактовый;
· по таймеру.
Их выбор осуществляется с помощью меню Режим моделирования.
Непрерывный режим практически не позволяет пользователю следить за ходом моделирования. Он используется, если необходимо быстро получить результаты, например, среднее время выполнения команды или количество тактов простоя конвейеров.
Потактовый режим реализуется, так же как и в предыдущих работах. При этом имеется возможность в любой момент просматривать с помощью полос прокрутки содержимое кэша команд, кэша данных, оперативной памяти и выходной очереди, а также выходного буфера.
Ðåæèì «ïî òàéìåðó» ïîçâîëÿåò âàðüèðîâàòü ñêîðîñòü ìîäåëèðîâàíèÿ. Ïðè ýòîì èìèòàöèÿ îñóùåñòâëÿåòñÿ íåïðåðûâíî. Èìååòñÿ âîçìîæíîñòü â ëþáîé ìîìåíò ïðîñìàòðèâàòü ñ ïîìîùüþ ïîëîñ ïðîêðóòêè ñîäåðæèìîå êýøåé êîìàíä è äàííûõ, îïåðàòèâíîé ïàìÿòè è âûõîäíîé î÷åðåäè, à òàêæå âûõîäíîãî áóôåðà. Èíòåðâàë ìåæäó òàêòàìè ìîæíî çàäàòü â ìåíþ Файл –> Настройка –> Другие.Ïî óìîë÷àíèþ îí ðàâåí 1 ñåêóíäå.
Ïåðåä íà÷àëîì ìîäåëèðîâàíèÿ íåîáõîäèìî çàäàòü èñõîäíûå äàííûå (âûïîëíèòü íàñòðîéêó ìîäåëè). Ýòà ïðîöåäóðà âûïîëíÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ ìåíþ Файл –> Настройка.Ïðè âûáîðå óêàçàííîãî ïóíêòà ïîÿâëÿåòñÿ îêíî, ñîäåðæàùåå íåñêîëüêî çàêëàäîê. Âûáðàâ îäíó èç íèõ, ìîæíî çàäàòü ñîîòâåòñòâóþùèå ïàðàìåòðû ìîäåëè. Òàê ñ ïîìîùüþ çàêëàäêè Командыóñòàíàâëèâàåòñÿ êîëè÷åñòâî êîìàíä â ìîäåëèðóåìîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè. Êàê îòìå÷àëîñü, îíî ìîæåò èçìåíÿòüñÿ â ïðåäåëàõ îò 100 äî 500. Çäåñü æå èìååòñÿ êíîïêà, ïîçâîëÿþùàÿ âêëþ÷èòü â ïîñëåäîâàòåëüíîñòü äëèííûå êîìàíäû è çàäàòü èõ ÷åðåäîâàíèå. Ñ ïîìîùüþ çàêëàäêè Конвейерыóñòàíàâëèâàåòñÿ êîëè÷åñòâî ýòèõ óñòðîéñòâ. Èìååòñÿ âîçìîæíîñòü âêëþ÷èòü â ñòðóêòóðó ñèñòåìû äëèííûå êîíâåéåðû è çàäàòü èõ êîëè÷åñòâî. Îñòàëüíûå ïàðàìåòðû â äàííîé ëàáîðàòîðíîé ðàáîòå íå èñïîëüçóþòñÿ è áóäóò ðàññìîòðåíû ïîçäíåå.
Èìèòàöèÿ âûïîëíåíèÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòè êîìàíä â ìîäåëè 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 è ñðåäíåãî ÷èñëà òàêòîâ íà êîìàíäó.
Программа, реализация которой имитируется моделью, как отмечалось выше, может содержать операции обычной длины, или 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.