Organização e Arquitetura de computadores

Transcrição

1 Rvião o camiho ao com pipliig gaização Aquiua compuao Solucioao Haza o pipli Pof D Luciao Joé Sg Cool RgWi 1 Rgi 2 1 Wi Sig Sc p Sc MmWi Mm MmoRg RgD Foma mai impl olv haza ao a $1, all all ub $,$1,$5 M Rg DM Rg Rolv o haza aavé a pa, ma m impaco gaivo o CP M Rg DM Rg Solução com camihamo ( fowaig) a $1, ub $,$1,$5 a $6,$7,$1 o $8,$1,$1 M Rg DM Rg M Rg DM Rg M Rg DM Rg Rolv o haza aavé o camihamo o ulao ão logo ja ipoívl M Rg DM Rg a $6,$7,$1 M Rg DM Rg w $,($1) M Rg DM Rg mplmação camihamo Ecamihamo (fowaig) A implmação o fowaigcia uma foma iifica o haza Dv- cola o ulao o giao pipli aliza o camihamopaaa quciao ao Paa a, a aavm quaiqugiao pipli ao ivé o giao Muliplxao ão aicioao a aa a paa lcioao o ao coo Aicioa- um cool hawa apopiao paa coola o ovo muliplxao ua uia fucioai, como DM, ciam uma lógica imila Com fowaig, époívlaigium CP iguala 1 mmo quao xiim pêcia ao mplmação o camihamo Cool o Muliplxao

2 Coiçõ paa cção ão haza ao 1 haza: if (RgWi a (RgiR!= 0) a (RgiR = RgiR)) FowaA = 10 if (RgWi a (RgiR!= 0) a (RgiR = RgiR)) FowaB = 10 2 haza: if (RgWi a (RgiR!= 0) a (RgiR = RgiR)) FowaA = 01 if (RgWi a (RgiR!= 0) a (RgiR = RgiR)) FowaB = 01 Ecamiha o ulao a iução aio paa a aa a Ecamihamo m ação a $1, ub $,$1,$5 a $6,$7,$1 M Rg DM Rg M Rg DM Rg M Rg DM Rg haza fowaig haza fowaig ua complicação uo pocial aa haza po oco quao xi um coflio o ulao o ágio WB o ágiomem qualulaov camihao? ua complicação uo pocial aa haza po oco quao xi um coflio o ulao o ágio WB o ágiomem qualulaov camihao? a $1,$1,$2 a $1,$1,$3 M Rg DM Rg M Rg DM Rg a $1,$1,$2 a $1,$1,$3 M Rg DM Rg M Rg DM Rg a $1,$1,$ M Rg DM Rg a $1,$1,$ M Rg DM Rg Cool camihamo coigio 2 haza: if (RgWi a (RgiR!= 0) a (RgiR!= RgiR) a (RgiR = RgiR)) FowaA = 01 if (RgWi a (RgiR!= 0) a (RgiR!= RgiR) a (RgiR = RgiR)) FowaB = 01 Camiho ao com camihamo Cool 1 Rgi 2 1 Wi 16 Sig 32 Fowa Ui Sc

3 Camiho ao com camihamo Cool 1 Rgi 2 1 Wi 16 Sig 32 RgiR RgiR Fowa Ui Sc RgiR RgiR Aco àmmóia Paa loa imiaamguio o, all pom viaoaicioaohawa camihamo a pai o giao paaa aaammóia ao lw $1,($2) w $1,($3) M Rg DM Rg M Rg DM Rg Haza ao all(loa Loa-u haza) Loa-u haza lw $1,($2) ub $,$1,$5 a $6,$1,$7 o $8,$1,$9 xo $,$1,$5 M Rg DM Rg M Rg DM Rg M Rg DM Rg M Rg DM Rg M Rg DM Rg lw $1,($2) ub all $,$1,$5 ub a $,$1,$5 $6,$1,$7 a o $6,$1,$7 $8,$1,$9 xo $8,$1,$9 $,$1,$5 M Rg DM Rg M Rg DM Rg M Rg DM Rg M Rg DM Rg M Rg DM Rg M Rg DM xo $,$1,$5 M Rg DM Dção ão haza o ipo Loa-u Écáioum hawa ção haza o ágiod quium all a iuçãoloa o u uo 2 Dcção Haza D if (Mm a ((RgiR = RgiR) o (RgiR = RgiR))) all h pipli A pimialihaa a iuçãoo ágio xcuçãoéum lw; a ualihaguivificam o giao ioo lwcaa com qualqu giaofoaiuçãoquáo ágiod (iução loa-u) Apóumabolha um ciclo, a lógica camihamopocoigiohaza ao a Gação ão bolha(all) A uia cção haza coolaa ciapaao paaogiao (wi wi) como uma foma impiqua iuçõquãoo ágio F D camihm plo pipli umabolhaa iuçãolw a iução o ágio D (io é, i uma iução op) bi coologiaoex, MEM, WB ãoaocomo0 A iução apó a iução lw coiua ua xcução o pipli

4 Camiho ao com ção ão haza Sc Camiho ao com cção ão haza Sc Haza Ui Cool Rgi 2 1 Wi 16 Sig 32 Haza Ui 0 1 Cool 0 1 Rgi 2 1 Wi 16 Sig 32 Mm Fowa Ui RgiR Fowa Ui Haza cool comquaoo fluxo xcuçãoãoé qucial(i, = + ): Dvio coicioai(bq, b) Dvio icoicioai(j, jal, j) Excçõ Como olv? bolha(impaco gaivo o CP) Mov o poo ciãomaiaáo pipli, como uma foma uzi all Dcião aaaa(cia upo povio plo compilao paa ogaiza o cóigo) Pição vio Haza vio ocom com mo fquêcia qu haza ao, ma ão xi aa ãofivocomocamihamo ao o haza ao Haza cool Coi qu o vio ão foi omao Faz um allaéo vio mi oa a xcução la Um mlhoia écoia qu o vio ão foi omao uçõ já coificaa pciam caaa Dcaa iuçõ igifica qu pciamo capaz a fluha iuçõ qu ão o ágio F, D EX o pipli Ruzio o aao o vio pojia o MPS obvaam qu a maioia o vio é impl (iguala ou ial), ão ciam uma compla, apa um cojuo poa Lva a cião o vio paa cima xig qu ua açõ ocoam mai co: Calcula o ço io o vio Avalia a coição o vio Dcião aaaa(dlay bach) S o hawa cool viofo movio paa o ágio D, po- ão limia oo o all cauao po vio com lay bach Dlay bach igificam qu a póxima iução, apó a iução vio, á mp xcuaa compilao MPS movima uma iução imiaam apó o vio qu ão é afaa plo vio(iuçãochamaa iuçãogua) Com pipli mai xo, a cião aiaa qu mai um lo aao Dlay bach pam ua populaia compaaa com o mai cao, ma mai flxívi pio vio A igação aio oa a pição vio mai baaa Ecaloamo lo aao A Fom bfo bach B Fom bach ag C Fom fall hough a $1,$2,$3 if $2=0 h lay lo ub $,$5,$6 a $1,$2,$3 if $1=0 h lay lo a $1,$2,$3 if $1=0 h lay lo ub $,$5,$6 bcom bcom bcom a $1,$2,$3 if $2=0 h if $1=0 h a $1,$2,$3 a $1,$2,$3 if $1=0 h ub $,$5,$6 ub $,$5,$6 A éa mlhocolha, pcho lo uzo CP EmB C, a iuçãoubv copiaa, aumaoo CP EmB C, vomacuiaoaxcução: o ub ãopocaua ao(abalho piçao ma pogama coo)

5 Pição ãoáica vio Soluçãomaiimpl paaa piçãoéaumi quo vioãoáomao, aim, coiuao com a buca a póxima iuçõ; apaquaoo vioéomaoo pipli all S o viov omao, v- caa (fluh) a iuçõapóo bach NoágioF, D, EX a lógica vioám MEM 3all NoágioF D a lógica vioivmex 2 all No ágiof a lógica vioám D 1all Riicia- ão o pipli paa o ço o vio Pição ãoáica vio Aumi qu o vio ão á omao fucioa bm paauua vioquimo opo um laço pição Maaiuuam ambémum vioicoicioalo fial o laço(ovha jump) Aumi qu o vio ão á omao ão fucioa bmcom uua vioafoma mqua ciãoáaofial o laço pição Loop: bq $1,$2,u 1 loop i la loop i j Loop u: fall ou i Loop: 1 loop i 2 loop i la loop i b $1,$2,Loop fall ou i Pvião iâmica vio Um buff pição vio(abla hióico vio(bht)) o ágiof çaaplobi mo igificaivo o, coém um bi paa caa ágio D aavé o giao pipli qu ifoma o viofoiomaoaúlimavzqufoi xcuao bi po ifoma uma pição icoa(iação if ou coicim o mmo bi ço), ma qu ão afa a xcução coa, im o mpho A cião vioocoo ágiod apómiaqua iuçãoéum vio chcao bi pição S a piçãoãoécoa, écáiocaaa iução() o pipli, iiciao pipli com a iuçãocoa iv o bi pição Umaabla pição amahoiguala 096 vaiau mpho 1% a 18% (pcual o) Buff alvo vio A BHT alizaum piçãoob quaoum vioé omao, maãoifomapaaovpoguia xcução Um buff alvo vio(bach ag buff (BTB))o ágio F po amaza mpoaiam a iuçõ o ço o vio bi pição vioo giao lcioaa póxima iução a xcuaa 0 S a pição é coa, all pom viao ão impoao o viov omaoouão BTB Dmpho a pviãocom 1 bi Um pio um 1 bi áaouavz o vioãofo omao Aumioqupic_bi= 0 o iício (iicaoquo vioãofoiomao) o cool pição ao fial o laço Na pimiavzquo laçoéxcuao, o pioaa piçãoquo viov xcuaopaao iícioo laço pição; o bi éãoivio gu- a xcução Na miaquo laço piçãoxcua, o bi piçãoécoo Na aíao laço, o pioovamauapição, quavzo vioãov omao; aim, o bi piçãoéivio(pic_bi= 0) Loop: 1 loop i 2 loop i la loop i b $1,$2,Loop fall ou i Paa 10 vzqua iuçõo laçoãoxcuaa, m- um mpho piçãoiguala 80 % paaum vioquéomao90% o mpo (2 pviõ icoa paa 8 coa) Palia émaio paa laço com úmo mo piçõ (p m um laço qu é fqum xcuao, ma qu p apa 5 vz) Pviãocom oi bi Um quma pviãocom 2 bi poob umapcião 90% qua pvião vaaauavza alao valo o bi pvião Tak Tak Pic Tak Pic No Tak No ak Tak No ak Tak Pic Tak No ak Pic No Tak No ak Loop: 1 loop i 2 loop i la loop i b $1,$2,Loop fall ou i

6 Pvião com 2 bi Um quma pviãocom 2 bi poobumapcião 90% qua pviãovaaauavza alao valo o bi pvião Coo 9 vz Loop: 1 loop i 2 loop i Eao a aía o loop Tak No ak Pic Pic1 1 la loop i Tak Tak b $1,$2,Loop Tak fall ou i Coo a 1 Tak No ak iação No ak 0 Pic 01 No Tak Tak 00Pic0 No Tak No ak Pipliig avaçao: ao: xaio mai mpho A écica pipliigxploa o paallimo m ívl iução (LP) Doi méoo paa auma o mpho Auma o úmo ágio Rplica o compo io o compuao moo qu l poa iicia váia iuçõ ao mmo mpo: écica pacho múliplo Pmi qu a vlocia xcução a iução xca a vlocia clock, foma qu o CP ja mo qu 1 Micopocao auai am pacha ê a oio iuçõ a caa ciclo clock Foma pacho múliplo Dpacho múliplo áico Dpacho múliplo iâmico Dpacho múliplom Dua poabilia Empacoa a iuçõ m lo pacho: como o pocao mia quaa iuçõ quai iuçõ pom pachaa m um miao ciclo clock? No pacho áico, aao plo mo pacialm plo compilao No pacho iâmico, io omalm éaao ua a xcução plo pocao, mboa o compilao jáha ajuao a mlhoa a vlocia o pacho colocao a iuçõ m um om béfica Lia com haza ao cool m pocao pacho áico, o hazaão aao aicam plo compilao Em pocao com pacho iâmico, aao ua a xcução cocio pculação Técica qu pmi qu o compilao /ou pocao aivihm a popia (pêcia) a iuçõ Excução aiaaa iuçõ Exmplo: po- pcula a pio um vio xcua a iuçõ apó o vio mai co Po- pcula qu oqu pc um loaão f ao mmo ço xcuá-lo mai co Po ofwa Rogaiza o cóigo foma a mlhoa o mpho, aociao oia paa aa cao uma pculação ja icoa Po hawa Pocao amaza o ulao pculao m um buff, foma qu o ulao ão cio o giao apa a pculação fo coa Dpacho múliplo m áico ico Pocao com pacho áico Compilao ajua o mpacoamo a iuçõ Cojuo iuçõ pachaa m um ciclo clock é chamao paco pacho Po- coia qu um paco pacho como uma úica iução, qu pmim váia opaçõ VLW (Vylogiuciowo) Aquiua l: EPC (Explicily Paalll Compu) Pocao aium haza ao cool ão coolao plo compilao, qu po aumi ambém a afa pvião áica vio Hawa ambém po ca o haza ga all, quao cáio Dpacho múliplo m com o SA o MPS Faz com qu o pacho fucio volv: Taamo hazaplo compilao /ou pocao cluão opquao o pacho ão fo poívl

7 Dpacho múliplo m com o SA o MPS Rquiio Paa mii uma opação a um opação afêcia ao m paallo, a pimia cia paa o hawa aicioal ão poa xa o baco giao Somao paao paa calcula o ço fivo m opaçõ loa/o, poi a éuilizaa paa a iução aiméica o mmo ciclo Sm ai cuo, o pipli ficaia po ao haza uuai Dobamo loop Ecaloamo o cóigo c obao lp: lw $0,0($1) # $0=aay lm lw $1,-($1) # $1=aay lm lw $2,-8($1) # $2=aay lm lw $3,-12($1) # $3=aay lm au $0,$0,$2 # a cala i $2 au $1,$1,$2 # a cala i $2 au $2,$2,$2 # a cala i $2 au $3,$3,$2 # a cala i $2 w $0,0($1) # o ul w $1,-($1) # o ul w $2,-8($1) # o ul w $3,-12($1) # o ul ai $1,$1,-16 # cm poi b $1,$0,lp # bach if $1!= 0 lp: o bach ai $1,$1,-16 au $0,$0,$2 au $1,$1,$2 au $2,$2,$2 au $3,$3,$2 b $1,$0,lp af lw $0,0($1) lw $1,12($1) lw $2,8($1) lw $3,($1) w $0,16($1) w $1,12($1) w $2,8($1) w $3,($1) CC Aquiua l A-6 A-6 Cojuo iuçõ giao-giao, ilo RSC, como a vão 6 bi a aquiua MPS (MPS-6), com váio cuo xcluivo paa a upo àxploação xplícia o LP, coolaa po compilao Técica chamaa EPC (Expliciy paalll iucio compu) A-6 m váio giao, 128 giao iio 128 giao m poo fluua uçõ m fomao fixo igação xplícia pêcia éia gupo iuçõ paaa iuçõ Paco 128 bi lagua Campo molo 5 bi ê iuçõ, caa uma com 1 bi lagua Molo pcifica quai a uia xcução ão uilizaa ( iio, ão iio, mmóia, PF uia vio) Pição paa mlhoa o mpho vio loop, com uo giao picao Dpacho múliplo m iâmico Pocao upcala uçõ ão pachaa m om, o pocao ci a quaia iuçõ pachaa po ciclo clock Uma aquiua upcalaimpl if uma aquiua VLW plo fao qu o hawa upcalagaa qu o cóigo compilao ja xcuao coam Ecaloamo iâmico m pipli Pipli ogaizao m ê uia picipai Uia buca pacho iuçõ Váia uia fucioai Uia commi

8 Dpacho múliplo m iâmico Uia fucioai Eaçõ va (buff) maém opao opaçõ (açõ va comuicam- com oua açõ, com camihamo) Pipli o Pium Liua comaa Pao, Davi A Hy, Joh L gaização Pojo Compuao: A fac Hawa/Sofwa E LTC, 52 E, 200, Rio Jaio Capíulo 6 Sli aquiua compuao wwwcpuu/~mji Wikipia hp://wikipiaog/wiki/_pipli