九星_
九星_

动态&静态流水线技术

影响流水线效率的因素

影响RISC CPU 性能的因素

Iron Rule: Runtime = 程序指令数*CPI
Pipeline CPI = Ideal pipeline CPI + Structural stalls + RAW stalls + WAR stalls + WAW stalls + Control stalls

程序的相关性

  • 数据相关（真相关）：导致RAW
  • 名字相关：会导致WAW和WAR
  • 控制相关：条件转移
    程序的相关性容易引起流水线堵塞，可以通过软件和硬件的方法避免堵塞或降低堵塞的影响
  • 静态方式：编译调度（如循环展开）
  • 动态调度：乱序执行，需要等待的执行不影响其他指令

数据相关

  • 定义：指令j数据想关于指令i
    *指令j使用了指令i产生的结果，或
    *指令j数据相关于指令k，指令k数据想关于指令i
  • 数据相关的指令不能并行执行

  • 寄存器的数据相关比较容易判断


    动态&静态流水线技术_第1张图片
    F0存在数据相关.png

名字相关

两条指令使用相同名字的寄存器，但不交换数据

  • 逆相关：指令j写指令i所读的存储单元且i先执行。逆相关会导致WAR相关
  • 输出相关：指令j与指令i写同一份单元且i先执行。输出相关会导致流水线WAW相关
    寄存器的名字相关可以通过寄存器重命名来解决

指令调度技术

编译器的静态调度：编译器分析程序中的相关性，并针对目标流水线进行代码优化，以避免程序执行时由于相关引起阻塞

  • 相关不一定阻塞，主要隔开足够远
  • 在一个流水线上引起阻塞，在另一个流水线上不一定引起阻塞，所以编译优化与机器有关
动态&静态流水线技术_第2张图片
向量加法优化.png

根据代码下面的表格对程序进行展开，可知每次循环需要9个cycle


动态&静态流水线技术_第3张图片
9cycles.png

当改变指令次序每次循环需要6个时钟周期

改变指令次序

  • 将SD指令放入Delay Slot中偏移量也发生变化


    动态&静态流水线技术_第4张图片
    改变指令次序.png
展开循环+寄存次重命名

将循环展开四次之后（假设R1的值是4的倍数）如下图左侧，之后再对寄存器进行重命名进而减少数据相关性，得到图右侧的代码
在展开过程中注意SD偏移量的变化


动态&静态流水线技术_第5张图片
循环展开+寄存器重命名.png

这4个循环每条指令1个周期，外加LD与算数运算需要1个stall，算数指令于SD指令之间需要2个stall总体时间为27个cycle，并可得一次循环平均需要6.8个cycles

展开循环+改变执行次序

  • 注意把SD与SUBI交换次序时偏移量的变化
  • 注意SD与LD交换次序不会影响正确性

  • 每4个循环需要14个cycles，每个循环3.5cycles


    动态&静态流水线技术_第6张图片
    展开循环后改变指令次序.png

增加发射宽度

  • 循环展开5次
  • 定点和浮点并行

  • 5个循环需要12cycles，每个循环2.4cycles


    动态&静态流水线技术_第7张图片
    增加发射宽度（超标量流水线）0.png

这个是好久之前看的了，今天有空就把ppt都粘成博客了，下次再写动态调度（计分板+tomasulo）

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    ubuntu创建账号的方式通常用到两种：useradd 和adduser . 本人尝试了useradd方法，步骤如下： 1:useradd    使用useradd时，如果后面不加任何参数的话，如：sudo useradd sysadm 创建出来的用户将是默认的三无用户：无home directory ,无密码,无系统shell。 顾应该如下操作：  
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      JSON库   在进行数据传输时JSON格式目前应用广泛，因此从Lua对象与JSON字符串之间相互转换是一个非常常见的功能；目前Lua也有几个JSON库，本人用过cjson、dkjson。其中cjson的语法严格（比如unicode \u0020\u7eaf），要求符合规范否则会解析失败（如\u002），而dkjson相对宽松，当然也可以通过修改cjson的源码来完成
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    　一、df显示文件系统的使用情况，与du比較，就是更全盘化。 　　最经常使用的就是 df -T，显示文件系统的使用情况并显示文件系统的类型。 　　举比例如以下： 　　[root@localhost ~]# df -T 　　Filesystem                   Type &n
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        这是我在学习Oracle是用到的Employee表，在该笔记中用到的就是这张表，大家可以用它来学习和练习。 drop table Employee; -- 员工信息表 create table Employee( -- 员工编号 EmpNo number(3) primary key, -- 姓
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