5.4.3.2. Пример счетного цикла

Ниже представлен концептуальный вид конвейерной итерации исходногопримера счетного цикла с ИИ равным единице:

стадия 1:(p16) ld4 r4 = [r5],4

стадия 2:(p17) --- // пустая стадия

стадия 3:(p18) add r7 = r4,r9

стадия 4:(p19) st4 [r6] = r7,4

Чтобы сгенерировать эффективный конвейер, транслятор должен принять во внимание время выполнения инструкций и доступность функциональных устройств. Для этого примера, время ожидания загрузки равно двум, а загрузка и сложение планируются в двух отдельных тактах. Ниже, представлен конвейерный код в предположении, что имеются два порта памяти, а счетчик цикла равен 200.

Примечание. Теперь ротация регистровGRвключается прямо в код (этого нет в предшествующем коде). Кроме того, поскольку переменные индукции, являются постинкрементируемыми, то должны располагаться в статической части регистра файлов.

mov lc = 199 // LC =счетчик циклов - 1

mov ec = 4 // EC =стадий эпилогов + 1

mov pr.rot = 1<<16;; // PR16 = 1, остальные = 0

L1:

(p16)ld4 r32 = [r5],4 // Такт 0

(p18)add r35 = r34,r9 // Такт 0

(p19)st4 [r6] = r36,4 // Такт 0

br.ctop L1;; // Такт 0

Порты памяти используются полностью. В таблице 5.1 показана трасса выполнения этого цикла.

Табл. 5.1. Трассировка цикла ctop

Цикл	Порт/Инструкции				Состояние перед br.ctop
	M	I	M	B	p16	p17	p18	p19	LC	EC
0	ld4			br.ctop	1				199	4
1	ld4			br.ctop	1	1			198	4
2	ld4	add		br.ctop	1	1	1		197	4
3	ld4	add	st4	br.ctop	1	1	1	1	196	4
…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…
100	ld4	add	st4	br.ctop	1	1	1	1	99	4
…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…
199	ld4	add	st4	br.ctop	1	1	1	1	0	4
200		add	st4	br.ctop		1	1	1	0	3
201		add	st4	br.ctop			1	1	0	2
202			st4	br.ctop				1	0	1
…									0	0

В такте 3 начинается фаза ядра, здесь в четвертой итерации цикла ядра выполняются инструкции ld4, addиst4из четвертой, второй и первой исходных итераций соответственно. На 200-ом такте выполнены все 200 загрузок и начинается фаза эпилога. На 202-ом такте, при выполнении инструкцииbr.ctop, значение ЕС равно 1. ЕС декрементируется, регистры один раз ротируются, а выполнение выходит из ядерного цикла.

Примечание. После этой финальной стадии, ЕС и предикаты стадий (р16-р19) равны нулю.

Желательно выделять переменные, которые являются циклическим вариантом ротационной части регистрового файла каждый раз, когда это возможно, для сохранения места в статической области для инвариантных переменных цикла. Переменные индукции, которые являются постинкрементируемыми, должны быть выделены в статической части регистрового файла.