Ресурсные и информационные конфликты в конвейерных системах

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Декабря 2012 в 21:45, курсовая работа

Описание работы

Конвейерная обработка основана на разделении исполняемой команды на сегменты, и выделении для каждой из них отдельного блока аппаратуры[1]. Сегментами конвейера могут быть оперативная память, арифметическое устройство, логическое устройство и др. Так же важную роль в конвейере играет организация передачи данных от одного сегмента к следующему. Конвейерную обработку можно использовать для совмещения этапов выполнения разных команд. Производительность при этом возрастает в разы, так как на различных тактах конвейера может выполняться несколько команд.

Содержание работы

Теоретический материал 4
Конвейерная организация 4
Информационные и ресурсные конфликты 7
Организация памяти 10
Признаковый обмен и сквозная запись 13
Блоки GENERATE и TERMINATE 14
Блок ADVANCE 15
Блоки SEIZE и RELEASE 16
Блок TRANSFER 16
Блок LOGIC 17
Блок GATE 18
Задание для лабораторной работы 18
Пример выполнения задания 22
Описание используемых в модели обозначений 22
Описание модели 23
Блок-схема модели конвейерной ВС 25
Текст программы-модели конвейерной ВС 28
Выбор времени моделирования 30
Отладка модели 31
Тест 1 31
Тест 2 35
Тест 3 45
Тест 4 54
Анализ результатов моделирования 68
Анализ влияния длины I-очереди на производительность модели 68
Анализ влияния количества РАО и РДО на производительность модели 69
Анализ влияния ширины выборки из кэш-памяти на производительность модели 70
Анализ влияния формата команд на производительность модели 72
Анализ простоя логики декодирования при загруженной I-очереди 73
Варианты заданий для студентов 75
Вариант 1 75
Вариант 2 75
Вариант 3 75
Вариант 4 75
Вариант 5 76
Вариант 6 76
Вариант 7 76
Вариант 8 76
Вариант 9 77
Вариант 10 77
Список используемой литературы 77

Скачать архив (589.07 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

Отчёт 2.docx

— 2.30 Мб (Скачать файл)

 

User Chain   Entries    Average      Average     Current     Maximum

                       Time/Xact    Contents    Contents    Contents

    BUF2         844       1.333       0.225           2           4

 

Длина I-очереди

10%

20%

30%

40%

Заполненность I-очереди

0,225

0,433

0,527

0,777

Число входов транзакта

844

810

795

769


Табл. 3. Характеристики I-очереди

Из полученных данных видно, что чем меньше команд работы с памятью, тем быстрее работает система и тем больше команд может выполнить модель.

Анализ  простоя логики декодирования при загруженной I-очереди

 

В зависимости от тех команд, которые находятся в I-очереди, получается разное время простоя логики декодирования:

  1. 4 команды регистр-регистр в I-очереди без конфликта, поступает команда регистр-регистр T= 6.
  2. 4 команды регистр-регистр в I-очереди без конфликта, поступает команда регистр-память T= 9.
  3. 4 команды регистр-регистр в I-очереди без конфликта, поступает команда регистр-память, произошел промах Т=21.
  4. 4 команды регистр-регистр в I-очереди с конфликтом, поступает команда регистр-регистр T= 7..25.
  5. 4 команды регистр-регистр в I-очереди с конфликтом, поступает команда регистр-память T= 9..28.
  6. 4 команды регистр-регистр в I-очереди с конфликтом, поступает команда регистр-память, произошел промах T= 21..38.
  7. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память без конфликта по регистрам  и памяти, запись в регистр, поступает команда регистр-регистр Т= 6.
  8. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память без конфликта по регистрам  и памяти, запись в регистр, поступает команда регистр-память Т=9.
  9. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память без конфликта по регистрам и памяти, запись в регистр, поступает команда регистр-память, произошел промах Т=21.
  10. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память без конфликта по регистрам, конфликт по памяти, запись в регистр, поступает команда регистр-регистр Т= 14.
  11. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память без конфликта по регистрам, конфликт по памяти, запись в регистр, поступает команда регистр-память Т=17.
  12. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память без конфликта по регистрам, конфликт по памяти, запись в регистр, поступает команда регистр-память, произошел промах Т=29.
  13. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память конфликт по регистрам, запись в регистр, поступает команда регистр-регистр Т= 7..25.
  14. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память конфликт по регистрам, запись в регистр, поступает команда регистр-память Т= 9..28.
  15. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память конфликт по регистрам,  запись в регистр, поступает команда регистр-память, произошел промах Т=21..38.
  16. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память конфликт по регистрам и памяти, запись в регистр, поступает команда регистр-регистр Т= 15..33.
  17. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память конфликт по регистрам и памяти, запись в регистр, поступает команда регистр-память= 17..36.
  18. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память конфликт по регистрам и памяти,  запись в регистр, поступает команда регистр-память, произошел промах Т=29..46.
  19. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память без конфликтов, запись в память, поступает команда регистр-регистр Т=6..7.
  20. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память без конфликтов, запись в память, поступает команда регистр-память Т=9.. 10.
  21. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память без конфликтов, запись в память, поступает команда регистр-память с промахом Т= 16..23.
  22. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память без конфликтов, запись в память с промахом, поступает команда регистр-регистр Т= 6..19.
  23. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память без конфликтов, запись в память с промахом, поступает команда регистр-память Т=9..22.
  24. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память без конфликтов, запись в память с промахом, поступает команда регистр-память с промахом Т= 20..33.
  25. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память конфликты по регистрам, запись в память, поступает команда регистр-регистр Т=8..26.
  26. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память по регистрам, запись в память, поступает команда регистр-память Т=10..29.
  27. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память конфликты по регистрам, запись в память, поступает команда регистр-память с промахом Т= 22..38.
  28. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память конфликты по регистрам, запись в память с промахом, поступает команда регистр-регистр Т= 19..32.
  29. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память конфликты по регистрам, запись в память с промахом, поступает команда регистр-память Т=22..35.
  30. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память конфликты по регистрам, запись в память с промахом, поступает команда регистр-память с промахом Т=33..48.
  31. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память конфликты по регистрам и памяти, запись в память, поступает команда регистр-регистр Т =8..26.
  32. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память конфликты по регистрам и памяти, запись в память, поступает команда регистр-память Т =10..29.
  33. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память конфликты по регистрам и памяти, запись в память, поступает команда регистр-память с промахом Т = 22..38.
  34. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память конфликты по регистрам и памяти, запись в память с промахом, поступает команда регистр-регистр Т=19..32.
  35. 3 команды регистр-регистр и 1 команда регистр-память конфликты по регистрам и памяти, запись в память с промахом, поступает команда регистр-память Т =22..35.
  36. 3рр 1рп конфликты по регистрам и памяти, запись в память с промахом, поступает команда регистр-память с промахом Т = 33..48.

Таким образом, наиболее долгий простой  логики декодирования будет при  обращении к памяти.

 

 

 

 

Варианты заданий для студентов

Выполнить задание с использованием признакового обмена.

Вариант 1

ТМ=30000

OBL=64

BLK=16

WRD=2

SIZE=4

GD=10%

WTH=4

N=3

NSIZE=4

SBF2=4

OAR=ODR=6

Вариант 2

ТМ=50000

OBL=32

BLK=16

WRD=2

SIZE=8

GD=20%

WTH=8

N=2

NSIZE=8

SBF2=2

OAR=ODR=4

Вариант 3

ТМ=40000

OBL=64

BLK=16

WRD=2

SIZE=4

GD=15%

WTH=4

N=3

NSIZE=4

SBF2=3

OAR=ODR=5

Вариант 4

ТМ=50000

OBL=64

BLK=16

WRD=2

SIZE=8

GD=10%

WTH=8

N=3

NSIZE=8

SBF2=4

OAR=ODR=6

Вариант 5

ТМ=30000

OBL=64

BLK=16

WRD=2

SIZE=4

GD=20%

WTH=4

N=3

NSIZE=8

SBF2=2

OAR=ODR=5

Вариант 6

ТМ=40000

OBL=64

BLK=16

WRD=2

SIZE=8

GD=15%

WTH=8

N=3

NSIZE=8

SBF2=3

OAR=ODR=4

Вариант 7

ТМ=50000

OBL=64

BLK=16

WRD=2

SIZE=4

GD=10%

WTH=4

N=3

NSIZE=8

SBF2=4

OAR=ODR=4

Вариант 8

ТМ=30000

OBL=64

BLK=16

WRD=2

SIZE=8

GD=20%

WTH=8

N=3

NSIZE=8

SBF2=2

OAR=ODR=6

Вариант 9

ТМ=40000

OBL=64

BLK=8

WRD=4

SIZE=4

GD=15%

WTH=4

N=3

NSIZE=8

SBF2=4

OAR=ODR=5

Вариант 10

ТМ=50000

OBL=64

BLK=16

WRD=2

SIZE=2

GD=10%

WTH=8

N=3

NSIZE=8

SBF2=3

OAR=ODR=6

Список используемой литературы

 

  1. О.М. Брехов «Лекции по архитектуре ЭВМ», 2011 г.
  2. П.М. Коуги «Архитектура конвейерных ЭВМ», 1985 г.
  3. IBM 3033 Systems Functional Characteristics, 1979 г.
  4. Учебное пособие для лабораторных работ по курсу: ОРГАНИЗАЦИЯ ЭВМ И СИСТЕМ
  5. О.М.Брехов «Лабораторные работы по курсу «Моделирование ЭВМ», 2007 г.

 


Информация о работе Ресурсные и информационные конфликты в конвейерных системах