КОНКУРЕНТНЕ ВИКОНАННЯ МАШИННИХ ІНСТРУКЦІЙ. Звіт до лабораторної роботи з Архітектура комп ютерних систем. Робота № 101082

КОНКУРЕНТНЕ ВИКОНАННЯ МАШИННИХ ІНСТРУКЦІЙ

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

ІКТА

Факультет:

КН

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2025

Тип роботи:

Звіт до лабораторної роботи

Предмет:

Архітектура комп ютерних систем

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА» / ІКТА З В І Т до лабораторної роботи №3 з курсу: «Архітектура комп’ютерних систем» на тему: «КОНКУРЕНТНЕ ВИКОНАННЯ МАШИННИХ ІНСТРУКЦІЙ» Варіант № 16 Мета: Опанувати техніку паралельного виконання машинних інструкцій на рівні апаратури. Завдання: Засобами архітектурного симулятора WinMIPS64 дослідити на прикладі фрагментів програмного коду можливості паралельного опрацювання машинних інструкцій на рівні апаратури та позитивні ефекти, що при цьому досягаються. За результатами проведених лабораторних досліджень оформити звіт та захистити його. .text div.d f7,f9,f10 mul.d f2,f4,f3 sub.d f7,f7,f4 ld r1,78(r0) add.d f4,f5,f6 halt / / Як результат, ми бачимо що наша програма відпрацювала за 33 цикли, виконуючи 6 інструкцій, тому на одну інструкцію припадає 5,5 циклів для її виконання. Також бачимо, що присутні 22 пригальмовування RAW (Read after write). У даному коді є проблеми, які не дозволяють паралельно виконувати усі потрібні функції. Так як функція ділення виконується за 28 кроків, адже це досить специфічний алгоритм виконання цієї задачі, то затримуючи змінні в регістрах, а саме працюючи з ними, інші функціїї не мають доступу до них. Наприклад, фунція sub чекає на комірку, яка зайнята функцією div. Так само mul займаючи досить багато часу, не дає доступу до комірки функціям sub і add. Тому спробуємо порефакторити даний код змінивши послідовність початку виконання фунцій. Функцію ділення поставимо на 2 місце, mul на 4, sub на 1 та add на 3. І отримаємо наступний код програми: .text sub.d f7,f7,f4 div.d f7,f9,f10 ld r1,78(r0) add.d f4,f5,f6 mul.d f2,f4,f3 halt Перевіримо цей код з допомогою asm.exe: / Перевірка пройшла успішно. З кодом все в порядку. Тепер запустимо наш підкоректований код у програмі симуляторі WinMips64: 7 цикл – 1 RAW / 8 цикл – 2 RAW / 10 цикл – 3 RAW / В результат, ми бачимо що наша програма відпрацювала за 29 циклів, (що на 4 цикли менше ніж у попередній), виконуючи 6 інструкцій, тому на одну інструкцію припадає 4,833 циклів для її виконання. Також бачимо, що присутні 3 пригальмовування RAW (Read after write). Результат значно кращий. Проте якщо переставимо місцями додавання і множення отримаємо 0 пригальмувань sub.d f7,f7,f4 div.d f7,f9,f10 ld r1,78(r0) add.d f4,f5,f6 mul.d f2,f4,f3 halt /Висновок За час виконання цієї лабораторної роботи я опанував техніку паралельного виконання машинних інструкцій на рівні апаратури, провів тестування коду даного за завданням, покращив код для його швидкодії та добився досить хорошо результу, а саме:було 33 цикли, стало 29; - 29 було 22 RAW, стало 3; - 0 було CPI – 5,500 , стало – 4,833.

Звіт до лабораторної роботи Архітектура комп ютерних систем

kakaduka

08.04.2025 12:04-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись