МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА” / Лабораторна робота №3 Програма Просте число Львів 2016 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 лише останні 47 циклів. З цих даних бачимо що на виконання команди bnez r4,isprime використано 6 циклів замість очікуваних 5 і команду beqz r8,isnoprime яка виконується на 4 цикли більше ніж очікувалося, ці затримки були викликані затримкою конвеєра (R-Stall) через RAW-залежність даних між інструкціями, щоб побачити повну інформацію по всіх циклах відкриємо вікно статистики. Вікно статистики: / На виконання програми витрачено 2605 цикли, виникло 2021 затримок R-Stalls. Експериментальна частина 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: / / На рисунках видно що місцями вдалося уникнути затримок але дана програма виконується в циклі отже щоб дослідити ефективність даної програми даних схем недостатньо відкриємо вікно статистики щоб подивитися на зміни. Вікно статистики: / На виконання програми витрачено 2416 циклів, і виникло 1528 RAW затримок. Отже, запропонований варіант програми ефективніший від попереднього. Висновки: в ході лабораторної роботи було досліджено програму знаходження простих чисел і запису їх у таблицю. Перша програма викликала затримки конвеєра через залежність даних між інструкціями. Цю проблему було вирішено другою програмою, переміщенням інструкцій за допомогою яких вдалося зменшити кількість RAW затримок та зменшити загальну кількість циклів.