Конвейер. Типы конфликтов - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Конвейер. Типы конфликтов. Доклад-сообщение содержит 25 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Конвейер Характеристики: Латентность Пропускная способность Не конвейер Для быстрого выполнения малого количества операций Конвейер Для быстрого выполнения большого количества повторяющихся операций. Время выполнения одной операции больше чем у не конвейерной реализации.

Слайд 2

Описание слайда:

Конвейер инструкций Стадии: Выборка инструкций. Выборка данных из регистров и декодирование инструкции. Исполнение инструкции (вычисление адреса). Обращение к памяти (загрузка и сохранение). Запись данных в регистры

Слайд 3

Описание слайда:

Диаграмма конвейерного исполнения

Слайд 4

Описание слайда:

Что препятствует эффективному исполнению инструкций на конвейере? Зависимости между инструкциями. Наличие зависимостей приводит к возникновению конфликтов (hazard).

Слайд 5

Описание слайда:

Конфликт Конфликты – это некоторая ситуация, при которой не возможно запустить следующую инструкцию непосредственно за предыдущий, не нарушив критерия сохранения корректности программы. Запуск инструкции происходит спустя n тактов. Конфликты – это не атрибут программы или алгоритма, это следствие параллельного исполнения зависимых инструкций на процессоре.

Слайд 6

Описание слайда:

Типы конфликтов. Структурные конфликты Разным инструкциям требуется доступ к одному ресурсу процессора. Конфликты по данным Следствие наличия зависимостей по данным именам. Конфликты по управлению Следствие наличия зависимости по управлению.

Слайд 7

Описание слайда:

Конфликты по данным. RAW (read after write). Чтение поле записи. i.R2

Слайд 8

Описание слайда:

Способы разрешения конфликтов. Программные Обнаружение конфликтов в процессе компиляции и добавление инструкций nop. Статическое планирование конвейера. Аппаратные Добавление устройства обнаружения конфликтов и останова конвейера. Добавление специфичных аппаратных решений.

Слайд 9

Описание слайда:

Структурные конфликты и механизмы их устранения.

Слайд 10

Описание слайда:

Структурные конфликты и механизмы их устранения.

Слайд 11

Описание слайда:

Структурные конфликты и механизмы их устранения. Второй способ устранения приводит к добавлению второго канала к памяти, разделению общего кэша на кэш данных и кэш инструкций.

Слайд 12

Описание слайда:

Конфликт RAW

Слайд 13

Описание слайда:

Конфликт RAW

Слайд 14

Описание слайда:

Устранение RAW конфликтов методом bypass Метод Bypass сводиться к возможности передачи данных между стадиями конвейера напрямую. Вход стадии может быть соединен с выходом любой последующей стадии.

Слайд 15

Описание слайда:

Пример механизма bypass.

Слайд 16

Описание слайда:

Аппаратные изменения для работы bypass

Слайд 17

Описание слайда:

Ограничения bypass (проблема загрузки)

Слайд 18

Описание слайда:

Ограничения bypass Данные могут быть переданы на другую стадию, только в том случае, если они реально существуют. Необходимым и достаточным условием работы bypass механизма является наличие требуемых данных хотя бы на одной стадии конвейера к тому моменту, когда они действительно потребуются.

Слайд 19

Описание слайда:

Решение проблемы загрузки остановкой конвейера

Слайд 20

Описание слайда:

Статическое планирование конвейера Это программный подход, который сводиться к перестановке инструкций внутри программы для того, чтобы минимизировать количество тактов простоя конвейера.

Слайд 21

Описание слайда:

Конфликт управления

Слайд 22

Описание слайда:

Как уменьшить количество тактов простоя

Слайд 23

Описание слайда:

Динамическое планирование исполнения инструкций Идея динамического планирования в том, что инструкции запускаются не по порядку их следования в программе, а по мере готовности их операндов и освобождения требуемых ресурсов процессора. Пример: DIV.D F0,F2,F4 ADD.D F10,F0,F8 SUB.D F12,F8,F14

Слайд 24

Описание слайда:

Конфликты связанные с внеочередным исполнением Пример: DIV.D F0,F2,F4 ADD.D F6,F0,F8 SUB.D F8,F10,F14 MULT.D F6,F10,F8 Несмотря на то, что 3,4 инструкции не зависят по данным от 1,2 они не могут быть запущенны из-за возникновения WAR и WAW конфликтов.

Слайд 25

Описание слайда:

Неточное исключения Это исключение – которое сгенерировано не в своем регистровом контексте. Возникает при внеочередном исполнении инструкций. Причины: На конвейере уже выполнилась инструкция, которая следует за инструкцией, сгенерировавшей исключение. На конвейере еще выполняется инструкция, которая предшествует инструкции, сгенерировавшей исключение.