Конвейерный и последовательный режим

[Olya90]

Цель: ознакомить студентов с основами конвейерной обработки команд микропроцессора и выполнить сравнение эффективности функционирования центрального процессора в конвейерном и последовательном режимах.

Вариант 10. Типы команд: вычитание, сдвиг справа. Размер блока команд: 100, 200, 300.
И еще сказал препод что все нужно нужно написать в отдедьных функциях на С++.

Ну например вычитывание в конвеерном режиме так это нужно делать с помощью массива?
И что значит размер блока команд?? Типа количество операций вычитывания?

Извините что нагрузила вопросами, просто в нас была токо одна пара а обьясняли плохо

[megachuhancer]

Вообще-то, насколько мне известно, все(или почти все) современные микропроцессоры работают в конвейерном режиме, хочешь ты того или нет. Просто они так устроены...

[Stilet]

а обьясняли плохо

Да многоие преподы эт любят... А методички какие то есть? Пошаговки с примерами давали? Ссылки на литературу?

[Utkin]

Сообщение от megachuhancer

Вообще-то, насколько мне известно, все(или почти все) современные микропроцессоры работают в конвейерном режиме, хочешь ты того или нет. Просто они так устроены...

Ну точно не помню, но кажись проц можно заставить работать и по-человечески. Не знаю как сейчас, а раньше mmx инструкции выполнялись на аппаратной части математического сопроцессора. И если эти операции чередовать, то конвейер тут никак не шел. Но повторюсь так было раньше, с современной архитектурой может быть иначе. Ну и так можно заставить его не параллелиться. Для этого группируйте операции с одним регистром в одну кучу, затем работа со следующим регистром и т.п. Операции будут выполнять последовательно если не зависят друг от друга, а если зависят, то не будут . Ну делайте условные переходы вместо безусловных (кажись, тоже не всегда прокатывает).

[megachuhancer]

Для этого группируйте операции с одним регистром в одну кучу, затем работа со следующим регистром и т.п. Операции будут выполнять последовательно если не зависят друг от друга, а если зависят, то не будут . Ну делайте условные переходы вместо безусловных (кажись, тоже не всегда прокатывает).

Это уж какая-то антиоптимизация получается. Нужно ещё стараться, чтоб медленнее работало

[Impuls1989]

Сейчас точно все процессоры работают по принципу конвейера. Это началось, если я не ошибаюсь, с процессора i486:
Конвейер - устройство, реализующее такой метод обработки команд внутри микропроцессора, при котором исполнение команд разбивается на несколько этапов:
1. Выборка команд из кэш памяти или ОЗУ
2. Декодирование команды
3. Генерация адреса, при которой определяются адреса операндов в памяти
4. Выполнение операции
5. Запись результата.

Теперь по человечески:
Команда, после ее выборки из памяти попадает в блок декодирования команды, а блок выборки свободен для следующей команды (что он собственно и делает). И так для каждого пункта. Получается, что в процессоре находятся не одна, а сразу пять команд. Если учесть что:
1. процессору быстрее выбирать команды из своего кэша а не из оперативки
2. Все эти пять пунктов не зависят друг от друга (выполняются одновременно)
то налицо увеличение производительности.

Вот как-то так))

[Utkin]

Сообщение от Impuls1989

Сейчас точно все процессоры работают по принципу конвейера. Это началось, если я не ошибаюсь, с процессора i486:
Конвейер - устройство, реализующее такой метод обработки команд внутри микропроцессора, при котором исполнение команд разбивается на несколько этапов:
1. Выборка команд из кэш памяти или ОЗУ
2. Декодирование команды
3. Генерация адреса, при которой определяются адреса операндов в памяти
4. Выполнение операции
5. Запись результата.

Теперь по человечески:
Команда, после ее выборки из памяти попадает в блок декодирования команды, а блок выборки свободен для следующей команды (что он собственно и делает). И так для каждого пункта. Получается, что в процессоре находятся не одна, а сразу пять команд. Если учесть что:
1. процессору быстрее выбирать команды из своего кэша а не из оперативки
2. Все эти пять пунктов не зависят друг от друга (выполняются одновременно)
то налицо увеличение производительности.

Вот как-то так))

Нефига не так.
Смотри вот первая операция устанавливает флаг (а может например и не установить - скажем перенос). А вторая операция условный переход в случае если установлен перенос. В таком случае весь твой конвейр идет лесом и ждет пока не выполнятся обе команды поочереди. Какую операцию загружать следующей? Та что следом за условным переходом или осуществлять переход? И случай совсем не экзотический (и я бы даже сказал классический).

[Impuls1989]

Сообщение от Utkin

В таком случае весь твой конвейр идет лесом и ждет пока не выполнятся обе команды поочереди. Какую операцию загружать следующей? Та что следом за условным переходом или осуществлять переход?

А вот и нет. Для этого в микропроцесорах предусмотрено устройство предсказания переходов (или как оно называется).
_________________________
Вот нашел. Называется: "Предсказание правильного адреса перехода"

[Utkin]

Сообщение от Impuls1989

А вот и нет. Для этого в микропроцесорах предусмотрено устройство предсказания переходов (или как оно называется).

Я знаю его, но оно тоже не стопроцентная панацея. Внимательно прочти мой предыдущий пост и поймешь почему. В таком случае все зависит от содержимого регистров (скажем если сложение то двух, а если инкремент то одного) и лесом товарищи, лесом.

[Impuls1989]

Ну лесом так лесом.)))
Но мы отвлекаемся. Давайте разберемся, что толком требует от нас условие?

Насколько я понимаю мы тут можем построить только модель, и никакой реальной производительности мы не получим, а наоборот замедлим работу почти в 5 раз.