Описание лабораторной установки

Лабораторная работа выполняется на ПЭВМ типа IBM, работающей в среде Windows 98/2000 и выше. В ней используется та же программа имитационного моделирования, что и в лабораторной работе ? 3. Она позволяет выполнить следующее:

1. Варьировать количество команд в последовательности от 100 до 500 (по умолчанию их 100).

2. Включать в структуру только короткие конвейеры или добавлять к ним длинные. По умолчанию система содержит один короткий конвейер.

3. Изменять количество конвейеров обоих типов от 1 до 10.

4. Включить в последовательность команд длинные, связанные по данным, а также операции работы с памятью.

Исполняемый модуль программы моделирования имеет имя ConvMod и находится в папке Lab 4. Его запуск осуществляется традиционным способом. После запуска на экране появляется основное окно, которое позволяет задать параметры модели и один из трех режимов моделирования: непрерывный, потактовый и по таймеру. Их выбор, как и в предыдущей работе, осуществляется с помощью меню Режим моделирования.

В начале необходимо задать исходные данные (выполнить настройку модели). Эта процедура, как и в предыдущей работе, выполняется с помощью меню Файл –> Настройка. При выборе указанного пункта появляется окно, содержащее несколько закладок. С помощью закладки Командыустанавливается количество команд в моделируемой последовательности (от 100 до 500). Здесь же находится кнопка, позволяющая включить в последовательность длинные операции и задать их чередование.

Имеется возможность исследовать влияние на характеристики системы одного из двух типов конфликтов: по данным или по обращению к кэш-памяти. В первом случае помечается пункт «Включить связанные команды», а также задается чередование связок и других команд (по умолчанию через одну).

Для исследования влияния на характеристики системы конфликтов по обращению к кэш-памяти выбирается пункт «Включить команды работы с памятью», а также задается их чередование с другими операциями (по умолчанию через одну). Кроме того, имеется возможность установить процентное соотношение команд записи и чтения между собой (по умолчанию в смеси 10% операций записи и 90% - чтения). Увеличение процента одной из этих операций приводит к соответствующему уменьшению процента другой, так что суммарный процент всегда равен 100.

С помощью закладки Конвейерыустанавливается количество этих устройств. В данной лабораторной работе необходимо включить в структуру системы длинные конвейеры и задать их количество (по умолчанию оно равно 1).

Имитация выполнения последовательности команд в модели, как и в предыдущей работе, начинается после настройки и выбора пункта меню Файл –> Пуск. При этом происходит перемещение номеров команд из их кэша через конвейерные обрабатывающие устройства в выходной буфер и очередь. Моделирование заканчивается, когда все команды оказываются в выходной очереди. Результаты представляются в виде общего количества выполненных тактов, среднего числа тактов на команду и количества промахов при обращении к кэш-памяти.

Программа, реализация которой имитируется моделью, как отмечалось выше, может представлять собой смесь коротких и длинных команд, которые можно обработать на соответствующих конвейерах. Длинные команды при отображении во входной и выходной очередях, а также в выходном буфере имеют больший размер, чем обычные. При прохождении конвейеров все операции представляются одинаковыми размерами. Кроме того, в последовательность команд могут быть включены либо связки (пары операций, связанных по данным), либо команды работы с памятью. Перечисленные операции обозначаются следующими цветами: связка – красным, чтение – зеленым, а запись - желтым. Команды записи считаются более длинными, чем чтение, и обрабатываются в длинных конвейерах.