Sweetbread/University-notes
1
0
Fork 0
Code Issues Pull Requests Actions Packages Projects Releases Wiki Activity

Arch: chore

Browse Source
This commit is contained in:
Sweetbread
2025-06-20 12:48:16 +03:00
parent 537c87bc48
commit 970aa9b9e2
27 changed files with 735 additions and 55252 deletions
Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files

36
2 курс/1 семестр/Архитектура ЭВМ/Лекции/14 билет/2.md
View File

@ -1,21 +1,19 @@
#### Принципы работы алгоритма Томасуло. "Станции резервации"(reservation stations), переименование регистров, общая шина данных (Common Data Bus, CDB). Поля станций резервации.
**Управление распределено по функциональным устройствам (в Табло - централизовано).**
- **FU** имеют специальные буферы - **«станции резервации» (Reservation Station)**, которые содержат:
**FU** имеют специальные буферы - **«станции резервации» (Reservation Station)**, которые содержат:
- Незавершенные инструкции.
- Операнды незавершенных инструкций.
- Информацию о статусе инструкций (включая зависимости данных).
- Станции резервации иногда называют «физическими регистрами» или «переименованными регистрами» в противоположность регистрам архитектуры, заданным в ISA.
Регистры ISA в инструкциях заменяются либо их значениями (если доступны), либо указателями на станции резервации, которые предоставят значение позже.
- Этот процесс называется **переименованием регистров**.
- Переименование регистров исключает конфликты WAR, WAW (зависимости по именам).
- Позволяет использовать аппаратное разворачивание циклов.
- Станций резервации может быть больше, чем регистров ISA, что ведет к аппаратной оптимизации, которая невозможна для компиляторов, а также предотвращает узкое место из-за количества регистров ISA.
Регистры ISA в инструкциях заменяются либо их значениями (если доступны), либо указателями на станции резервации, которые предоставят значение позже.
Этот процесс называется **переименованием регистров**. Переименование регистров исключает конфликты WAR, WAW (зависимости по именам). Позволяет использовать аппаратное разворачивание циклов.
Станций резервации может быть больше, чем регистров ISA, что ведет к аппаратной оптимизации, которая невозможна для компиляторов, а также предотвращает узкое место из-за количества регистров ISA.
**Недостатки:**
- Сложность реализации.
- Требуется большое число высокоскоростных ассоциативных портов чтения результатов с CDB.
- Производительность может ограничиваться одной CDB.
@ -24,28 +22,24 @@
**Принцип работы:**
- **Стадия выдачи**
1. **Стадия выдачи**
Проверяем ожидает ли регистр какое-то значение от RS. Если ожидает - делаем пометку, что мы тоже ожидаем значение от той же RS, что и регистр. Иначе просто копируем значение регистра в аргумент. По итогу у нас либо есть все аргументы, либо мы знаем, от какой RS мы ожидаем аргументы. Потом помечаем, что наша станция busy. В конце помечаем выходной регистр, что он ожидает значения от нашей станции резервации.
Проверяем ожидает ли регистр какое-то значение от RS. Если ожидает - делаем пометку, что мы тоже ожидаем значение от той же RS, что и регистр. Иначе просто копируем значение регистра в аргумент. По итогу у нас либо есть все аргументы, либо мы знаем, от какой RS мы ожидаем аргументы. Потом помечаем, что наша станция busy. В конце помечаем выходной регистр, что он ожидает значения от нашей станции резервации.
2. **Исполнение**
Если готовы оба аргумента - начинаем исполнение.
- **Исполнение**
Если готовы оба аргумента - начинаем исполнение.
- **Запись результата**
1) Если какой-то регистр ожидает ответа от нашей станции резервации, то записываем результат и помечаем, что регистр больше не ожидает - свободен.
2) Всем станциям, которые в качестве параметра ожидали значение от нашей станции - записываем это значение.
3) Если ожидала станция сохранения, то записываем
4) Помечаем текущую станцию незанятой.
3. **Запись результата**
1) Если какой-то регистр ожидает ответа от нашей станции резервации, то записываем результат и помечаем, что регистр больше не ожидает - свободен.
2) Всем станциям, которые в качестве параметра ожидали значение от нашей станции - записываем это значение.
3) Если ожидала станция сохранения, то записываем
4) Помечаем текущую станцию незанятой.
**Общая шина данных (CDB):** данные + адрес назначения (шина «куда)
- 64 бит для данных + 4 бита для адреса функционального устройства - источника.
- данные записываются в ждущую RS, если адрес источника совпадает с адресом RS, которая производит операнд источник.
- передача результата происходит через рассылку ждущим RS, включая регистровый файл.
**Поля станции резервации:**
- **Busy** - RS занята.
- **Op** - операция, выполняемая в устройстве.
- $V_j,V_k$ - значения операндов источников S1, S2.