- •Архитектура вычислительных систем (Часть 1)
- •Введение
- •Лабораторная работа № 1 Принципы управления конвейерными процессорами
- •1.1. Общие сведения
- •1.1.1. Условия эффективной реализации конвейера
- •1.1.2. Таблицы занятости
- •1.1.3. Диаграмма состояний
- •1.1.4. Термины и определения
- •1.2. Порядок работы с программой имитационного моделирования
- •1.2.1. Запуск программы
- •1.2.2. Пункт меню «Входные данные»
- •1.2.3. Пункт меню «Инструменты»
- •1.2.4. Подпункт «Просмотреть схему конвейера»
- •1.2.5. Подпункт «Анализировать статический
- •1.2.6. Подпункт «Имитировать работу динамического конвейера»
- •1.3. Порядок выполнения лабораторной работы
- •1.4. Варианты заданий
- •1.4. Содержание отчета о выполненной работе
- •2.2. Порядок работы с программой имитационного моделирования.
- •2.3. Порядок выполнения лабораторной работы
- •2.4. Содержание отчета о выполненной работе
- •2.5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 Исследование конфликтов при работе конвейера
- •3.1. Общие вопросы
- •3.1.1. Структурные конфликты
- •3.1.2. Конфликты по данным
- •3.1.3. Конфликты по управлению
- •3.2. Порядок работы с программой имитационного моделирования
- •3.3. Порядок выполнения лабораторной работы
- •2) С одинаковым количеством команд, изменяющейся длительностью первого этапа и постоянным положением начала "пузыря " в конвейере.
- •3) С одинаковым количеством команд, изменяющейся длительностью последнего этапа и постоянным положением начала "пузыря " в конвейере.
- •3.4. Содержание отчета о выполненной работе
- •3.5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 Принципы организации и функционирования систолических массивов
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Пример применения систолического массива
- •4.3. Описание работы с программой имитационного моделирования
- •4.3.1. Запуск программы
- •4.3.2. Пункт меню «Создание конфигурации»
- •4.3.3. Пункт меню «Моделирование работы»
- •4.4. Модель систолического массива
- •4.5. Расчет контрольного примера
- •4.6. Порядок выполнения лабораторной работы
- •4.7. Варианты заданий
- •4.8. Содержание отчета о выполненной работе
- •4.9. Контрольные вопросы
- •Содержание
3.2. Порядок работы с программой имитационного моделирования
Программа имитационного моделирования позволяет выполнить следующее:
- варьировать количество команд в последовательности от 3-х до 10;
- изменять количество тактов любой стадии команды от в диапазоне от 1 до 20;
- задать координату «пузыря» в конвейере (она соответствует номеру команды, в течение которой конвейер простаивает);
- установить один из двух режимов моделирования: непрерывно или по тактам.
Запуск программы осуществляется традиционным способом. После запуска на экране появляется основное окно, которое позволяет задать параметры модели и режим моделирования. Все перечисленные значения и режимы устанавливаются с помощью соответствующих кнопок. Если запуск модели был осуществлен в пошаговом режиме, то каждый раз для продолжения работы необходимо нажимать на кнопку «Следующий такт».
Во время работы программы в обоих режимах на экране цветом или другим образом представляется выполнение команд, выводится количество выполненных на данный момент тактов, среднее время выполнения команды и суммарный простой устройств в тактах. Работа модели прекращается, если выполнены все команды заданной последовательности. При этом программа автоматически завершает работу и осуществляет подсчет и вывод следующих характеристик.
- среднего времени выполнения одной команды;
- суммарного времени ожидания устройств в системе;
- графиков зависимости среднего времени выполнения команды от количества команд и от длительностей каждой из пяти стадий в команде;
- пяти графиков зависимостей среднего времени ожидания каждого обрабатывающего устройства (ступени) от длительностей любой из пяти стадий в команде.
Перечисленные графики выводятся после нажатия кнопки «Графики» в соответствующие окна, которые можно расположить каскадом и просматривать в любой последовательности, выбрав соответствующую кнопку.
3.3. Порядок выполнения лабораторной работы
Выполнение лабораторной работы заключается в следующем:
1) знакомство со всеми разделами руководства;
2) получение у преподавателя задания на исследование конвейера с различными параметрами потока команд и координатой "пузыря" в нем;
б) исследование конвейера, заданного преподавателем;
в) оформление отчета.
В лабораторной работе необходимо исследовать следующие режимы работы функционирования конвейера команд:
1) с одинаковым количеством команд, одинаковой длительностью этапов и изменяющимся положением начала "пузыря " в конвейере. Начало "пузыря" изменяется в пределах, задаваемых преподавателем. Количество команд в последовательности и длительности этапов обработки также задаются преподавателем;
2) С одинаковым количеством команд, изменяющейся длительностью первого этапа и постоянным положением начала "пузыря " в конвейере.
Пределы изменения длительности первого этапа и все остальные параметры задаются преподавателем.
3) С одинаковым количеством команд, изменяющейся длительностью последнего этапа и постоянным положением начала "пузыря " в конвейере.
Пределы изменения длительности последнего этапа и все остальные параметры задаются преподавателем.
4) с одинаковым количеством команд, изменяющейся длительностью одного из средних этапов и постоянным положением начала "пузыря " в конвейере. Номер и пределы изменения длительности среднего этапа и все остальные параметры задаются преподавателем.