МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА” / Лабораторна робота №2 Програма Рухома кома Базова частина Мета: опанування студентом технологій обробки потоку інструкцій конвеєром універсальних процесорів (на прикладі обробки програм певних типів) та отримання навичок з кількісного оцінювання ефективності мікроархітектур цих процесорів. Завдання: Завантажити базисну версію програми до симулятора. Спланувати використаня комірок головної пам’яті та записати до них вихідні дані. Виконати програму у кроковому режимі. Перевірити результат виконання програми. Пояснити подані вікнами (циклове вікно, вікно статистик) симулятора протоколи виконання програми. Зробити висновки за результатами симуляції виконання програми. Текст програми: / Циклове Вікно: / З рисунку наведеного вище, який представляє циклове вікно стимулятора видно, що на виконання з 10-ї по 13 інструкції витрачено багато циклів. Наприклад на 10 інструкцію витрачено 8 циклів замість очікуваних 5, на 11 інструкцію витрачено 11 циклів замість очікуваних 8. Це пояснюється затримкою конвеєра (R-Stall) через RAW-залежність даних між інструкціями 10-13. Вікно статистики: / На виконання програми витрачено 27 цикли, виникло 8 затримок R-Stalls. Експериментальна частина Мета: опанування студентом технології обробки потоку інструкцій конвеєром універсальних процесорів (на прикладі обробки програм певних типів) та отримання навичок з кількісного оцінювання ефективності мікроархітектур цих процесорів. Завдання: 1. Запропонувати заходи з покращення ефективності використання апаратних засобів процесора та скласти відповідну експериментальну версію базової програми. 2. Виконати експериментальну програму у кроковому режимі. Перевірити результат виконання програми. 3. Пояснити подані вікнами (циклове вікно, вікно статистик) симулятора протоколи виконання програми. 4. Подати кількісні значення тих характеристик, які доводять зростання ефективності роботи апаратних засобів. 5. Зробити висновки за результатами виконання експерименту. Модифікований текст програми: / Циклове вікно: / Як видно з рисунка наведеного вище затримок конвеєра, які виникали через залежність даних між інструкціями вдалось уникнути за допомогою переміщення інструкцій. Вікно статистики: / На виконання програми витрачено 24 циклів, немає жодної затримки R-Stalls. Отже, запропонований варіант програми ефективніший від попереднього. Висновки: в ході лабораторної роботи було досліджено множення двох чисел типу float і згодом їх додавання. Перша програма викликала затримки конвеєра через залежність даних між інструкціями. Цю проблему було вирішено другою програмою, переміщенням інструкцій а також додавання нових інструкцій для усунення затримок.