Міністерство освіти та науки України

Хмельницький національний університет

Кафедра системного програмування

Лабораторна робота №2

Тема: ” Архітектура Pentium Pro, Pentium II ”

Виконав: студент гр. KI-08-3

Ткач М.Ю.

Перевірила: Тітова В.Ю.

Хмельницький 2011

Мета: ознайомитись з особливостями архітектури Pentium Pro, Pentium 2

1.Суть динамічного виконання:

Процесори Pentium II і Pentium Pro використовують динамічне виконання команд, що дозволяє позбутися витрат, властивих традиційному послідовному виконанню коду. Процесори реалізовують динамічне виконання команд за допомогою наступних механізмів:

- Високооптимізоване прогнозування розгалужень.

- Перейменування регістрів з метою дозволити залежності за даними і регістрами.

- Попереджувальне виконання команд.

- Позачергове виконання команд.

Прогнозування розгалужень

Механізм прогнозування розгалужень дозволяє процесору передбачити, з якої гілки команди будуть виконуватися найвірогідніше.

Процесор передбачає розгалуження за допомогою динамічного алгоритму прогнозування, заснованого на історії розгалужень. У разі відсутності історії розгалужень використовується статичний алгоритм прогнозування.

Перейменування регістрів

Суть перейменування регістрів полягає в тому, що процесор відображає регістризагального призначення і регістри з плаваючою точкою в більш широкий набір внутрішніх регістрів, що дозволяє усунути помилкову залежність по регістрах.

Перейменування регістрів невидиме для програмного забезпечення.

Попереджувальне виконання

Процесори Pentium II і Pentium Pro використовують механізм попереджувального виконання: вони починають виконувати команди з тієї або іншої гілки програми зазделегідь, засновуючись на прогнозі розгалужень, - на декілька тактів раніше, ніж фактично виконується команда розгалуження.

Результати записуютьсяу тимчасове сховище, де вони знаходяться до підтвердження правильності прогнозування.

Позачергове виконання

У ході позачергового виконання процесор виконує кожну команду як можна раніше, незалежно від її розташування в початковій програмі.

Порядок проходження команд в початковій програмі дотримується в процесі завершення, коли результати позачергового виконання з тимчасових стають остаточними. Таким шляхом зберігається семантика програми

Динамічне виконання дозволяє процесорам Pentium II і Pentium Pro виконувати команди набагато швидше, ніж більш раннім процесорам. Щоб повністю використати переваги динамічного виконання, необхідно швидше і ефективніше забезпечуватипристрої виконання командами і даними.

Для реалізації динамічного виконання необхідне наступне:

- Більш точний прогноз розгалужень, оскільки значно зростають втрати при невірному прогнозі.

- Швидке послідовне декодування, щоб не затримувати позачергове виконання.

- Висока швидкість доступу до пам'яті і ефективна робота кеш-пам'яті.

2.Який кеш мають процесори Pentium II та Pentium Pro.

Процесори Pentium II і Pentium Pro забезпечені роздільними кешами команд і даних першого рівня. Кеш даних має два порти, через які можуть одночасно здійснюватися зчитування і запис.

Процесори забезпечені об'єднанимикешами другого рівня, де можуть зберігається і дані, і команди.

Довжина рядків кеша в кешах обох рівнів рівна 32 байтам. 32-байтний рядок прочитується або записується в пам'ять цілком, коли будь-яка його частинапрочитується або записується в пам'ять.

При виникненні промаху в кеші першого рівня процесор спочатку намагається знайти інформацію в кеші другого рівня, потім - в основній пам'яті.

Ви можете враховувати те, що довжина рядка кешу рівна 32 байтам, для підвищення частоти попадань в кеш.