Транспортни системи с обработка на данни - studopediya

Разработчиците на компютърни архитектури за дълго време са започнали да прибягват до методите на проекция-tirovanie, познати още като "комбинация от операции", където APPA-тура компютър във всеки даден момент повече от един едновременно изпълнява Bazo-ING работа. Този общ метод включва две понятия: паралелизъм и на конвейер. Въпреки че те имат много общо помежду си и често са трудно различими на практика, тези термини размисъл-zhayut две напълно различни подходи. Когато подравняване паралелизъм дос Tiga операции по възпроизвеждане на множество копия на хардуер структура. Висока производителност се постига чрез едновременната работа на всички елементи на институциите, ангажирани в решаването на различни части на задачата.

Монтаж на тръбопроводи (или конвейер), по принцип, въз основа на функцията на раздел-SRI да бъде изпълнена на по-малки части, наречени етапи, както и разпределянето на всеки един от тях с отделен хардуер единица. Тъй като обработката на всички ma-автобусни команди може да бъде разделена на няколко етапа (две фази), организира данни VAV от един етап към следващия. Ние се получи бистър печалба в скоростта на обработка чрез комбиниране на горните операции, разделени във времето. Предварително се предполага, че операцията може да се идентифицира пет микро-операции, всяка от които ще е доволен-за единица време. Ако има една последователна неделима Подредете-ТА, 100 чифта аргументи ще го обработват за 500 единици. Ако всеки микро-операция в отделен етап (или с други думи - етап) транспортиране на устройството, след това пето време единица на различни етапи от обработката на такова устройство ще бъдат разположени първите пет двойки аргументи, и целия набор от сто двойки ще бъдат обработени за 5 + 99 = 104 miolo- -tsy време - ускорение в сравнение със серийното устройство, е почти пет пъти (броят на етапите на тръбопроводите).

За илюстрация на действието на конвейера описано по-горе, ние приемаме, че подготовката на типичните команди могат да бъдат разделени в следните етапи:

Работа конвейер може да бъде конвенционално представена, използва времеви диаграми (фиг. 7,2), които обикновено са изобразени изпълними инструкции, брой на циклите и тази НН извършващи отбори.

Фиг. 7.2 операция Графика простият конвейер

Монтаж на тръбопроводи увеличава процесор пропускателна способност (броят на ко-Менде, което завършва с единица време), но това не намалява времето за изпълнение на разумно-отбор. В действителност, тя е дори леко се увеличава времето за извършване на всяка команда-ТА допълнителното натоварване, свързано с управлението на регистрови станции. Въпреки това, увеличаването на трафик означава, че програмата ще работи по-бързо от обикновено схема nekonveyernoy. Тръбопроводи е ефективна само когато конвейера е близо до товарния под-солна, и скоростта на подаване на нови команди и операнди, съответстваща на максималната произ-ранен етап на кариерата конвейера. Ако има забавяне, то ще се проведе в паралелни операции и по-малко общата производителност ще намалее. Това се дължи на факта, че изпълнението на тръбопроводи от различни видове ситуации възникват, които пречат на Run-НИП следващата инструкция от потока на обучение в специална я инсулт. Такава ситуация-ТА нарича конфликт. Конфликти намаляване на реалните резултати кон-Weyer, което може да се постигне в идеалния случай. Има три класа на конфликти:

1. Структурни конфликти, които възникват в резултат на използване на ресурсите на конфликти, когато хардуера не могат да поддържат всички възможни комбинации на команди, когато едновременно извършване на регистрация.

2. конфликти на данни се появяват, когато изпълнението на команда зависи от резултата от предишната команда.

3. Управление на конфликти, които възникват, когато конвейер команди преходи-ING и други команди, които се променят брояч стойност на програмата.

Конфликтите в тръбопровода, водещи до необходимостта да спре изпълнението-Менде (тръбопровод щанд). Обикновено в най-простите конвейерите преустановени, ако всяка команда, всички следващи команди също са й спрени. Отбори предходният окачени може да продължи да работи, но по време prios-настройка не е избран, няма нова команда.