41指令級(jí)并行的概念(編輯修改稿)
2024-11-23 06:33 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 6 LD F6,8(R1) 7 （空轉(zhuǎn)） 8 ADDD F8,F6,F2 9 （空轉(zhuǎn)） 10 （空轉(zhuǎn)） 11 SD 8(R1),F8 12 LD F10,16(R1) 13 （空轉(zhuǎn)） 14 流出時(shí)鐘 ADDD F12,F10,F2 15 （空轉(zhuǎn)） 16 （空轉(zhuǎn)） 17 SD 16(R1),F12 18 LD F14,24(R1) 19 （空轉(zhuǎn)） 20 ADDD F16,F14,F2 21 （空轉(zhuǎn)） 22 （空轉(zhuǎn)） 23 SD 24(R1),F16 24 SUBI R1,R1,32 25 （空轉(zhuǎn)） 26 BNEZ R1,Loop 27 （空轉(zhuǎn)） 28 指令級(jí)并行的概念 16／ 31 結(jié)果分析 : ? 這個(gè)循環(huán)每遍共使用了 28個(gè)時(shí)鐘周期 ? 有 4個(gè) 循環(huán)體，完成 4個(gè) 元素的操作 平均每個(gè)元素使用 28/4=7個(gè)時(shí)鐘周期 ? 原始循環(huán)的每個(gè)元素需要 10個(gè)時(shí)鐘周期 節(jié)省的時(shí)間 :從減少循環(huán)控制的開銷中獲得的 ? 在整個(gè)展開后的循環(huán)中，實(shí)際指令只有 14條，其它 13個(gè)周期都是空轉(zhuǎn)。 效率并不高 指令級(jí)并行的概念 17／ 31 (2) 對(duì)指令序列進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度 指令流出時(shí)鐘 Loop: LD F0,0(R1) 1 LD F6,8(R1) 2 LD F10,16(R1) 3 LD F14,24(R1) 4 ADDD F4,F0,F2 5 ADDD F8,F6,F2 6 ADDD F12,F10,F2 7 ADDD F16,F14,F2 8 SD 0(R1),F4 9 SD 8(R1),F8 10 SUBI R1,R1,32 12 SD 16(R1),F12 11 BNEZ R1,Loop 13 SD 8(R1),F16 14 指令級(jí)并行的概念 18／ 31 結(jié)果分析： ? 沒有數(shù)據(jù)相關(guān)引起的空轉(zhuǎn)等待 ? 整個(gè)循環(huán)僅僅使用了 14個(gè)時(shí)鐘周期 ?平均每個(gè)元素的操作使用 14/4= ?循環(huán)展開 和 指令調(diào)度 可以有效地提高循環(huán)級(jí)并行性。 ? 這種循環(huán)級(jí)并行性的提高實(shí)際是通過實(shí)現(xiàn)指令級(jí)并行來(lái)達(dá)到的。 ? 可以使用編譯器來(lái)完成，也可以通過硬件來(lái)完成。 指令級(jí)并行的概念 19／ 31 4. 循環(huán)展開和指令調(diào)度時(shí)要注意的問題 (1) 保證正確性 (2) 注意有效性 (3) 使用不同的寄存器 (4) 盡可能減少循環(huán)控制中的測(cè)試指令和分支指令 (5) 注意對(duì)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析 (6) 注意新的相關(guān)性 5. 實(shí)現(xiàn)循環(huán)展開的關(guān)鍵 分析清楚代碼中指令的相關(guān)性，然后通過 指令調(diào)度來(lái)消除相關(guān) . 指令級(jí)并行的概念 20／ 31 相關(guān)性 ? 開發(fā)指令級(jí)并行的 關(guān)鍵 ? 存在相關(guān)的兩條指令，不能改變它們的順序。 ? 相關(guān)是否導(dǎo)致流水線的空轉(zhuǎn)，還與流水線的組織與結(jié)構(gòu)有關(guān)。 ? 程序中的相關(guān)主要有以下三種 ? 數(shù)據(jù)相關(guān) ? 名相關(guān) ? 控制相關(guān) 指令級(jí)并行的概念 21／ 31
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1