起源由IBM开发,并于1966年在IBMS360/91大型机中首次实现,大约是在CDC6600中记分板首次亮相之后的3年。动态调度硬件中的流水线,减少停顿。结构Tomasulo与记分牌提起Tomasulo算法一个经常与他进行对比的算法就是记分牌算法,有关记分牌的有关概念可以去看一下这篇博文文章传送门 它们的主要区别如下:Tomasulo:控制与buffer分布在功能单元中。功能单元缓冲器被称为保留
转载 2023-12-02 16:11:50
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实验3 Tomasulo算法【计算机系统结构】
原创 2023-06-10 05:32:26
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1.书中P121提到Tomasulo算法对记分板技术做了较大的改进,可以较好消除W-W冲突和R-W冲突。那么这些技术是什么呢?答案:是寄存器重命名(依赖于保留站)、W-W冲突时只允许后面的那条指令执行写操作。那具体是如何实现的?2.P123 “通过有效地址的计算,读数和写数都得以保留源程序的执行顺序,从而避免了访问内存的冲突”在P129有较详细的讲解,可是没看懂……(待解决)为了解释如何消除W-W
原创 2007-11-28 18:54:57
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文章目录实验2 CPU动态指令调度Tomasulo一、实验目的二、实验说明三、实验内容问题1:问题2:问题3:问题4:问题5:四、思考题问题1:问题2:五、实验总结 实验2 CPU动态指令调度Tomasulo一、实验目的熟悉Tomasulo模拟器同时加深对Tomasulo算法的理解,从而理解指令级并行的一种方式-动态指令调度。掌握Tomasulo算法在指令流出、执行、写结果各阶段对浮点操作指令以
计算机体系结构量化研究方法——指令集并行及其开发指令级并行指令级并行定义数据相关与冒险数据相关名称相关数据冒险控制相关揭示ILP的基本编译器技术基本流水线调度和循环展开循环展开与调度用高级分支预测降低分支成本相关分支预测竞赛预测器i7分支预测器用动态调度克服数据冒险动态调度:思想Tomasulo算法进行动态调度动态调度:示例和算法(这部分以后再看)Tomasulo算法基于硬件的推测以多发射和静态
体系结构2020一、应用题1. 试以系列机为例,说明计算机系统结构、计算机组成和计算机实现三者之间的关系。2. 计算机系统结构设计和分析中最经常使用的四个定量原理是什么?3. 根据Amdahl定律,系统加速比由哪两个因素决定?4.简述指令的动态调度有何优点。5.简述记分牌算法中,记分牌记录的信息有哪三个部分?6. 简述Tomasulo算法中指令流出段所做的主要工作?7.简述Tomasulo算法的
转载 2023-12-13 02:42:22
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tomasulo算法是流水线指令调度的一种算法,其通过保留站,消除了war和waw竞争下面是其实现:# RISC-V # 小端模式 # 硬件 Hardware = { # tag:还剩多久执行完毕; busy:0空闲,1不空闲; op:'lw' 'sw' 'mul' 'addi' 'bne'五条指令 # 'addi'指令:'imm'用来存立即数 # s1_vj和s2_
文章目录多发射处理器总结数据冒险动态调度-Tomasulo算法GPU与CPU的多发射技术对比(待考究) 多发射处理器总结无论是动态多发射还是静态多发射,核心思想就是“推测+指令打包”,利用并行的硬件资源去提高IPC(指令数/周期)。静态多发射是利用compiler进行推测,将不具有数据冒险的指令成对打包,组成超长指令字(Very long instruction word, VLIW),而硬件只
CPU1.提升主频2.乱序执行3.多个CPU核心4.异构SOC系统 目前,提高CPU执行速度的方法有以下几种1.提升主频上世纪80年代,提高主频是一种提升CPU性能的有效方法。目前来说,该方法提升空间有限。2.乱序执行从指令集执行角度来加速CPU执行的方法。最经典的两种乱序执行算法是Tomasulo算法和记分牌算法3.多个CPU核心多核是将多个物理CPU核心集成在一个SOC系统上,AMD和Int
介绍了乱序执行的部分概念,重点介绍了Tomasulo算法。 乱序执行的目的就是尽可能的防止分发停顿,比如真正的写后读相关时,流水线必须停顿。思路就是让相关的指令离独立的指令远一点。乱序执行的条件需要在值的生产者和消费者之间建立通信,这里消费者指的是当前这条指令,生产者指的是在与这条指令相关的指令。寄存器重命名:给每个值一个tag。需要给指令提供缓冲区。保
多条指令发射为了使流水线的CPI更好(更小)于1,并更好地利用指令级并行性(ILP),必须在同一流水线周期中发出多个独立的指令。 两种类型:超标量:在同一周期内发出多条指令(2-8条),由编译器静态调度或动态调度(Tomasulo)。超长指令字:固定数量的指令(3-6)被格式化为一个长指令字或包(由编译器静态调度)。静态调度超标量流水线每个周期可以发出两条指令(two-issue超标量)。其中一个
转载 2023-07-21 20:15:35
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 在 Tomasulo 一文中曾经提到过“寄存器重命名”这个概念。“寄存器重命名”的目的是消除指令间写后写、读后写这两种假数据冒险,在现代处理器中,“寄存器重命名”往往因为其实现的复杂性而被拿出来单独用一个周期(甚至两个周期)来完成。本文接下来会先回顾写后写、读后写两种数据冒险假在何处,然后正式地提出寄存器重命名的三种方式,并对其中“重命名映射表”的具体实现方法进行深入的分析。
转载 2024-01-15 10:22:39
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  记分牌和Tomasulo算法通过拷贝数据到保留站、广播计算结果和寄存器重命名等方法实现了计算指令的乱序执行,但是这两个算法均不涉及存储指令(load和store)。实际上,在一个乱序核中执行存储指令还需要一套独立的机制/方法。本文会介绍三种处理存储指令方法,这三种方法的性能和复杂度是递增的。1、存储指令的特殊之处和对寄存器进行操作的的指令所遇到的困难一样,存储指令间也存在三种数据冒险——写后读
转载 2024-01-15 10:20:23
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