Показатели эффективности системы операций

Качество системы операций можно характеризовать двумя свойствами: функцио­нальной полнотой и эффективностью.

Функциональная полнота — это достаточность системы операций для описания любых алгоритмов. Системы операций ВМ включают в себя большое количество машинных операций и практически всегда являются функционально полными.

Эффективность системы операций показывает степень соответствия СО задан­ному классу алгоритмов и требованиям к производительности ВМ. Количествен­но эффективность характеризуется затратами оборудования, затратами времени на реализацию алгоритмов и вероятностью правильного выполнения программ.

Выбор системы операций

Выбор оптимальной системы операций является сложной задачей. Основные труд­ности в ее решении связаны с установлением точной функциональной зависимос­ти показателей эффективности С, Т, Р от состава СО. Поэтому найти чисто фор­мальный метод выбора оптимальной СО пока не удается, а существующие подходы к ее решению основываются на комбинации формальных и эвристических при­емов. Используемые в настоящее время методы разработки системы команд мож­но классифицировать следующим образом:

- на основе существующих аналогов, применяемых для решения задач данного класса.

- на основе статистики использования отдельных команд в «старых» вычисли­тельных машинах. Подобная статистика уже заложена во многие общепризнан­ные контрольно-оценочные тесты, такие, например, как смесь Гибсона или SPEC.

- с ориентацией на языки программирования высокого уровня. Выбор системы операций направлен на реализацию типовых операторов языков программиро­вания.

- на базе метода группировки. Для упрощения декодирования и повышения про­изводительности все операции группируются (арифметические, логические, передачи управления и т. д.). Выбор состава операций во многом зависит от принципа группировки и возможности извлечения из нее реальных выгод.

- на основе восходящей совместимости в рамках семейства вычислительных машин. Новая система операций должна быть надмножеством старой системы, причем пересечение множеств должно быть существенным.

- опираясь на требования пользователя.

- на основе метода условной интерпретации. С учетом соотношения «стоимость/производительность» определенные команды реализуются аппаратно или микропрограммно. Как интерпретация команд, так и метод их реализации выбираются из условий полезности данных команд, стоимости и производительности.

Предыдущая Содержание Следующая