Вопрос №32 Режим тсс.

Встроенные цепи термоконтроля. Они моделируют внутреннюю частоту синхронизации для снижения рассеивания производительности.

Возможны 2 режима:

1. Автоматический при котором ТСС включается автоматически когда температура процессора подходит к критической - внутренняя синхронизация становится прерывистой. Около 3 мкс синхронизация подается, а на следующие 3 мкс останавливается то есть процессор работает с производительностью 50%.

2. Программируемый или по запросу – можно программировать соотношение рабочих и не рабочих полупериодов от 1 к 8 и от 8 к 1, но если при этом автоматическое управление то оно принудительно устанавливает режим 1 к 1. Схема термоконтроля управляется через специальные регистры. От BIOS требуется чтобы по умолчанию был разрешен автоматический термоконтроль.

Вопрос №31Синхронизация и управление энергопотреблением(smm – system meneger mode – режим системного управления).

Режим предназначен для выполнения ряда действий с полной изоляцией от прикладного программного обеспечения и ОС, главным образом для реализации системы управления энергопотреблением. В этот режим процессор может выйти по сигналу SMI или по сигналу контроллера прерываний (APIC) данный является немаскируемым прерыванием с наивысшим приоритетом, обнаружив этот сигнал процессор по завершению текущей команды и выгрузки необходимой информации в буфер переключается в режим SMM. Вся необходимая информация сохраняется в специальной памяти SDRAM(но не в стеке). Данная память представляет собой выделенную часть физической памяти доступ к которой разрешается внешними по отношению к процессору циклами обращения при наличии режима SMM. После сохранения контекста процессор переходит к выполнению обработчика прерывания SMI, который располагается в той же памяти. Обработка представляет собой последовательность инструкций напоминающих реальный режим. В этом режиме запрашиваются аппаратные прерывания, исключаются и т.д. то есть действия процессора однозначно определяется программой обработчика. По окончании процессор восстанавливает свой контекст из памяти SDRAM и возвращается в обычный режим работы. В зависимости от действия обработчика при возврате возможны варианты:

Процессор может программным способом внести изменения в контекст или запросить restrat.

Память SDRAM может объемом от 32КБ до 4 ГБ. Если режим SMM используется для отключения питания процессора с возможностью быстрого пробуждения то память SDRAM должна быть энергонезависимой и защищена от прикладных программ. Если SDRAM не является энергонезависимой то системная логика должна обеспечивать возможность ее инициализации процессором из обычного режима работы до появления сигнала SMI.

Вопрос №30 Увеличение быстродействия процессора.

Одним из распространенных способов определения производительности процессора это оценка времени решения некоторой(тестовой задачи). T=N*S/f, где N-количество машинных команд. S-среднее количество тактов, приходящиеся на выполнение одной команды.

f-тактовая частота процессора.

Если длительность различных команд в тактах существенно отличается друг от друга, то более точно можно оценить по формуле T=1/f*summa(сверху n, снизу i=1)*Si. N-количество команд, s-количество тактов. Это более простой способ оценки производительности. Из данной формулы можно наметить следующие пути увеличения производительности:

1. Увеличение тактовой частоты связанно с технологией СБИС.

2. Сокращение длины программы (совершенная технология программирования, разработка оптимизированных компиляторов).

3. Сокращение числа тактов, приходящихся на выполнение одной команды, что возможно засчет усиления схемы процессора.

В настоящее время одним из путей увеличения производительности можно считать параллелизмом на различных уровнях, при этом можно выделить 2 уровня:

1. Параллелизм на уровне процессов

2. Параллелизм на уровне команд

Во втором случае параллелизм реализуется в пределах отдельных команд и для этого используется конвеерная обработка команд, которая наиболее эффективна в RISC-архитектурах: форматы всех команд одинаковой длинны, все операции выполняются за один, два такта, операнды всех операций расположены только в регистрах( сверх ОП), к ОП обращение только при загрузке и сохранении.

Реализация этих особенностей позволяет приблизить работу конвеера к идеальной, но существует ограничение возможности команд процессора. В современных процессорах для более полной загрузки конвеера есть ветвление и предикация. В настоящее время распараллеливанием потока команд занимается не процессор а компилятор(EPIC):

“+” – упрощается архитектура процессора, вместо распараллеливающей логики можно разместить большое число регистров и других функциональных устройств.

- процессор не тратит время на анализ потока команд и возможности их параллельного направления.

- возможности процессора ограничены небольшим участком программ, а компилятор способен выполнить анализ всей программы.

- если некоторая программа запускается многократно выгодно ее распараллелить один раз при компиляции.

“-“ – производительность зависит от качества компилятора

- увеличивается сложность компилирования, а значит время компиляции и число ошибок.

- увеличивается сложность отладки так как приходится отлаживать оптимизированный параллельный код.