Одеська національна академія харчових технологій
Навчально-науковий інститут холоду, кріотехнологій та екоенергетікі
Лабораторна робота 4
«Комп ютерні системи»
Підготував:
Студент гр. 536б
Трофимук Вадим
Одеса +2013
Лабораторна робота №4
«Вивчення принципом роботи конвеєрніх комп ютерних систем»
Мета роботи: Вівчіті принципи побудова та роботи конвеєрніх комп ютерних систем
Теоретичні Відомості:
Класифікація Хендлера.
У основу класіфікації В.Хендлер закладає явній описание можливіть паралельної и конвеєрної ОБРОБКИ информации Обчислювальна системою. При цьом ВІН НЕ Розглядає Різні Способи зв язку между Процесори и блоками пам яті и считает, что комунікаційна мережа может буті потрібнім чином конфігурована І буде здатно вітримати передбачуваності НАВАНТАЖЕННЯ.
предложено Класифікація базується на Відмінності между трьома рівнямі Обробка даних в процессе виконан програм:
· рівень виконан програми - спіраючісь на лічильник команд и деякі Інші регістрі, Пристрій управління (ПУ) проводити вібірку и дешіфрування команд програми;
· рівень виконан команд - арифметико-логічний Пристрій комп'ютера (АЛП) Виконує команду, виданя Йому прістроєм управління;
· рівень бітової ОБРОБКИ - всі Елементарні логічні схеми процесора (Елс) розбіваються на групи, необхідні для виконан операцій над одним двійковім розряда.
Таким чином, подібна схема віділення рівнів пріпускає, что обчислювальна система Включає якесь число процесорів КОЖЕН з своим прістроєм управління. Коженая Пристрій управління пов язаний з декількома арифметико-логічнімі прилаштувати, віконуючімі одну и ту ж операцію в КОЖЕН конкретний момент годині. Потім, шкірні АЛП про єднує декілька елементарних логічніх схем, что асоціюються з ОБРОБКА одного двійкового розряду, число Елс є довжина машинного слова. Если на Якийсь годину не розглядаті можлівість конвейєрізації, то число устройств управління до, число арифметико-логічніх устройств d в шкірному Пристрої управління и число елементарних логічніх схем w в шкірному АЛП складуть трійку для Опису даної обчіслювальної системи C:
(C)=(k, d, w)
У таких Позначення Опису Деяк добро відоміх обчислювальних систем віглядатімуть таким чином :( MINIMA)=(1,1,1); (IBM 701)=(1,1,36); (SOLOMON)= (1,1024,1); (ILLIAC IV)=(1,64,64); (STARAN)=(1,8192,1) - у повній конфігурації; (C.mmp)=(16,1,16)- основний режим роботи; (PRIME)=(5,1,16); (BBN Butterfly GP1000)=(256, ~ 1, ~ 32).
Чи не Дивлячись на том, что перерахованого системам властівій паралелізм різного роду, ВІН может буті віднесеній до одного з трьох віділеніх рівнів.
Розшірівші возможности опису, допускається можлівість конвеєрної ОБРОБКИ на шкірному з рівнів. Конвеєрність на самому Нижньому Рівні, на Рівні Елс, це конвеєрність функціональніх устройств. Если функціональній Пристрій обробляє w-розрядні слова на шкірному з w ступенів конвеєра, то для характеристики паралелізму даного уровня розглядається w? w raquo ;. Знак множення? вікорістовується на шкірному Рівні щоб відокреміті число, что представляет степень паралелізму, від числа ступенів в конвеєрі. Комп'ютер TI ASC має Чотири конвеєрні Пристрої по Вісім ступенів в шкірному для ОБРОБКИ 64-х розрядно слів, отже, ВІН может буті описів так:
t (TI ASC)=(1,4,64? 8)
t (CDC 6600)=(1,1? 10, ~ 64)
описів только центральний процесор без урахування підсістем, что управляються и періферійніх.
Конвеєрізація на самому верхньому Рівні, відома як макро-конвеєр. Потік даних, проходячи через один процесор, поступає на вхід ІНШОМУ, можливо через Деяк буферну пам ять. Если Незалежності Працюють n процесорів, то в ідеальній ситуации за відсутності конфліктів и повної збалансованості отрімуємо прискореного в n разів в порівнянні з використанн только одного процесора. Так комп ютер PEPE, маючі Фактично трьох незалежні системи з 288-ми устройств, опісується таким чином:
t (PEPE)=(1? 3,288,32)
После Розширення трірівневої моделі паралелізму засобими Опису потенційніх можливіть конвейєрізації Кожна трійка
t (PEPE)=(k? k , d? d , w? w ')
