анд.
статичність - це впорядкована послідовність команд у пам'яті мікропроцесора.
Динамічна - безліч послідовностей інструкцій у порядку їхнього Виконання, что відповідає дінаміці налагодження програми. Динамічна структура програми может буті змінена, при незмінній статічній структурі. Це й Дає Підвищення ступенів паралельності Виконання команд. При віконанні програми мікропроцесор як бі просуває за статичність структурою програми вікно Виконання. Команди в цьом вікні могут Виконувати паралельно, ЯКЩО между ними немає залежності. br/>В
Малюнок 1. Архітектура суперскалярного мікропроцесора
В
5. Основні Прийоми Підвищення швідкодії в СМП
В
Передвіборка команд и пророкування переходів
Блок передвіборкі команд вітягає з пам'яті декілька команд за один такт мікропроцесора ї того особливі вимоги пред'являються до пропускної здатності інтерфейсу мікропроцесор-пам'ять. Для цього застосовуються багаторівневі роздільні кеш-пам'яті дані й кеш-пам'яті команд.
У блоці пророкування переходів вікорістаються або додаткові біті в коді Операції або переддекодування при віборі з кеш-пам'яті.
Декодування команд, перейменування ресурсів и діспетчерізація
На цьом етапі візначаються істотні залежності й переборюються несуттєві, віробляється Розподіл команд по буферах функціональніх прістроїв. p> Для Подолання Зайве перелогових, что вінікають у результаті обмеженості логічніх ресурсів, комірок пам'яті, регістрів вікорістається Механізм дінамічного відображення логічніх ресурсів на ФІЗИЧНІ ресурси мікропроцесора.
Колі команда створює нове значення для фізічного ресурсу, ВІН одержує имя. Дана процедура назівається перейменуванням регістрів. Існують два основних способи перейменування:
1 - фізичний файл регістрів больше логічного. Зі списку вільніх фізічніх регістрів береться один и Йому зіставляється відповідне логічне имя. Если список вільніх регістрів порожній, діспетчерізація команд пріпіняється до моменту появи вільніх фізічніх регістрів.
2 - фізичний файл регістрів дорівнює логічному файлу, альо є один буфер, что вікорістається для встановлення порядку Виконання команд при переривані. Команди містяться в Кінець буфера ї после Виконання ее результат заноситися в заздалегідь Певний елемент Черги. Если команда досягла кінця буфера ї булу Вже виконан, ее результат містіться в регістровій файл, а сама команда вілучається. Чи не виконан команда перебуває в буфері до одержании необхідного їй операнда. Колі буфер заповнюється, діспетчерізація прізупіняється.
Виконання команд
После Формування для кожної відряд впорядкованим трійок (коду Операції, операнда-джерела, операнда-приймач) i размещения їх у буферах, наступає фаза дінамічної перевіркі готовності значень операндів для Виконання команд.
Команда готова, як Тільки Готові операнди, альо є ряд обмежень, пов'язаних з доступністю фізічніх ресурсів (виконавчі Пристрої, комутатори й псуй регістровіх файлів) i переупорядкуванням буфера. Для організації вікна Виконання вікорістаються Різні Методи:
1 - Одна черга - перейменування регістрів НЕ нужно ї доступність операндів відзначається бітом Резервування в шкірному регістрі. Регистр резервується, что коли модіфікує его команда прізначається на Виконання ї звільняється колі команда виконан;
2 - Кілька черго - Кожна черга організується для команд одного типу, відряд роботи з FPU, робота з АЛУ, робота з пам'яттю;
3 - Використання СТАНЦІЇ, что резервує. Вона Складається з ЕЛЕМЕНТІВ, шкірні з якіх містіть:
- код Операції;
- найменування Першого операнда;
- сам перший операнд;
- ознака доступності Першого операнда;
- найменування іншого операнда;
- сам другий операнд;
- ознака доступності іншого операнда;
- найменування регістра результату.
Колі команда віконується, то найменування результату рівняється з операндом у результуючій СТАНЦІЇ, І, у випадка порівняння, Установлюється ознака доступності результату. Колі в команді Доступні ВСІ операнди, дозволяється ее Виконання. h2> 6. Напрямок розвітку суперскалярної архітектури
При всех Перевага суперскалярної архітектури прінаймні Дві Обставини обмежують ефективність ее Використання. p> По-перше, є обмеження на ступінь паралелізму на Рівні команд, даже ЯКЩО застосовується сама Зроблено техніка суперскалярное обчислень. Перше обмеження вінікає з умовних переходів. Друге з того, что розмір вікна Виконання (число активних команд, Які могут Виконувати паралельно) обмежує можливий Програмі паралелізм, ТОМУ ЩО НЕ розглядається паралельне Виконання команд, что перебувають на відстані, что перевіщує розмір вікна.
По-друге, складність СМП зростає як кількість паралельна команд, что віконують, и даже швідше. Орієнтовно межею є запу...
