2η ΑΣΚΗΣΗ ΣΤΗΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Ακ. έτος , 5ο Εξάμηνο Σχολή ΗΜ&ΜΥ

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "2η ΑΣΚΗΣΗ ΣΤΗΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Ακ. έτος , 5ο Εξάμηνο Σχολή ΗΜ&ΜΥ"

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Ε Ρ Γ Α Σ Τ ΗΡ ΙΟ Υ ΠΟΛΟΓΙΣ Τ Ι Κ Ω Ν Σ Υ Σ Τ ΗΜΑΤΩΝ w w w. c s l ab. e c e. nt u a. g r 2η ΑΣΚΗΣΗ ΣΤΗΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Ακ. έτος , 5ο Εξάμηνο Σχολή ΗΜ&ΜΥ Έστω το ακόλουθο τμήμα C κώδικα: for (i = 0; i < 100; i++) if (x[i] < a) x[i] = a; else x[i] += b; Θεωρούμε ότι οι τιμές των μεταβλητών a, b βρίσκονται αποθηκευμένες στους καταχωρητές $r3, $r5. Αρχικά, ο καταχωρητής $r2 περιέχει τη διεύθυνση του πρώτου στοιχείου του x, ενώ ο $r6 δείχνει 800 bytes μπροστά. Ο αντίστοιχος κώδικας σε assembly είναι ο εξής: Loop: lw $r1, 0($r2) ; $r1=x[i] slt $r4, $r1, $r3 ; if(x[i]<a) $r4=1 else $r4=0 beq $r4, $zero, Else sw $r3, 0($r2) ; x[i]=a j Cont Else: add $r1, $r1, $r5 sw $r1, 0($r2) ; x[i]+=b Cont: add $r2, $r2, #8 bne $r2, $r6, Loop Exit: α) Υποθέτουμε ότι έχουμε αρχιτεκτονική σωλήνωσης (pipelining) 5 σταδίων (IF ID EX MEM WB). Αρχικά, υποθέτουμε ότι η αρχιτεκτονική σωλήνωσης δε διαθέτει σχήμα προώθησης (forwarding). Επίσης, η εγγραφή σε κάποιο καταχωρητή γίνεται στο πρώτο μισό ενός κύκλου, ενώ η ανάγνωση από τον ίδιο καταχωρητή στο δεύτερο μισό του ίδιου κύκλου. Επιπλέον, η ενημέρωση του μετρητή προγράμματος κατά την εκτέλεση μιας εντολής διακλάδωσης γίνεται στο στάδιο ΜΕΜ και για να γίνει η διακλάδωση πρέπει να εκκενωθεί (flush) το pipeline. Τέλος, στο 75% των περιπτώσεων ισχύει η ανισότητα x[i]< a. Χρησιμοποιείστε τα κατάλληλα διαγράμματα χρονισμού για να δείξετε την εκτέλεση των εντολών του παραπάνω κώδικα μέσα στην αρχιτεκτονική αγωγού. Υποδείξτε και εξηγείστε τους πιθανούς κινδύνους (hazards) που μπορούν να προκύψουν κατά την εκτέλεση του κώδικα, καθώς και τον τρόπο με τον οποίον αυτοί αντιμετωπίζονται. Πόσοι κύκλοι απαιτούνται για την εκτέλεση του βρόχου; 1

2 Το διάγραμμα χρονισμού του pipeline για την περίπτωση όπου η εντολή beq είναι ΤΑΚΕΝ (x[i] a) είναι το ακόλουθο. slt r4,r1,r3 IF ID - - EX M WB beq r4,zero,else IF - - ID - - EX M WB add r1,r1,r IF ID EX M WB sw r1, 0(r2) IF ID - - EX M WB add r2, r2, #8 IF - - ID EX M WB bne r2, r6, Loop IF ID - - EX M WB lw r1,0(r2) IF ID EX slt r4,r1,r3 IF ID Στο παραπάνω διάγραμμα, οι - υποδηλώνουν stalls. Τα stalls στους κύκλους 4-5 οφείλονται στο ότι ο r1 για την εντολή slt (η ανάγνωση του οποίου γίνεται στο στάδιο ID) γίνεται διαθέσιμος στο τέλος του κύκλου 5 (στάδιο WB). Τα stalls στους κύκλους 7-8 οφείλονται πάλι στο ότι ο r4 για την εντολή beq γίνεται διαθέσιμος στο τέλος του κύκλου 8. Τα stalls στους κύκλους οφείλονται στο ότι o r1 για την εντολή sw γίνεται διαθέσιμος στο τέλος του κύκλου 18. Τα stalls στους κύκλους οφείλονται στο ότι ο r2 για την εντολή bne γίνεται διαθέσιμος στο τέλος του κύκλου 19. Όλα αυτά τα stalls γίνονται προκειμένου να αντιμετωπιστούν οι κίνδυνοι δεδομένων που μπορούν να προκύψουν εξαιτίας RAW εξαρτήσεων μεταξύ των εντολών lw-slt, slt-beq, add-sw και add-bne, αντίστοιχα. Οι κίνδυνοι ελέγχου, που μπορούν να προκύψουν από τις εντολές διακλάδωσης υπό συνθήκη, αντιμετωπίζονται με το να παγώσουμε το pipeline μέχρι να γίνει γνωστό το αποτέλεσμα της διακλάδωσης στο στάδιο ΜΕΜ. Αντίστοιχα, το διάγραμμα χρονισμού του pipeline για την περίπτωση όπου η εντολή beq είναι ΝΟΤ ΤΑΚΕΝ (x[i]<a) είναι αυτό που φαίνεται στη συνέχεια. Τα stalls εξαιτίας των κινδύνων δεδομένων και ελέγχου που πρέπει αντιμετωπιστούν, ακολουθούν την ίδια λογική με πριν. slt r4,r1,r3 IF ID - - EX M WB beq r4,zero,else IF - - ID - - EX M WB sw r3,0(r2) IF ID EX M WB j Cont IF ID EX M WB add r2, r2, # IF ID EX M WB bne r2, r6, Loop IF ID - - EX M WB lw r1,0(r2) IF ID slt r4,r1,r3 Απο τα δύο διαγράμματα χρονισμού συμπεραίνουμε ότι συνολικά, για τις 100 εκτελέσεις του βρόχου, απαιτούνται 100*(25%* %*22) + 1 = 2176 κύκλοι. IF β) Υποθέτουμε τώρα ότι η αρχιτεκτονική μας διαθέτει όλα τα δυνατά σχήματα προώθησης. Επιπλέον, υποθέτουμε ότι για την πρώτη εντολή διακλάδωσης υπό συνθήκη υπάρχει πρόβλεψη διακλάδωσης που είναι πάντα NOT TAKEN. Στην περίπτωση αυτή, δηλαδή, στο τέλος του σταδίου IF ο μετρητής 2

3 προγράμματος θα ανανεώνεται ώστε να δείχνει στην επόμενη σειριακά εντολή. O έλεγχος για το αν η πρόβλεψη έγινε σωστά ή όχι γίνεται στο στάδιο ΜΕΜ. Σε περίπτωση λάθος πρόβλεψης, στο ίδιο στάδιο υπολογίζεται και ο σωστός στόχος της διακλάδωσης, και ανανεώνεται κατάλληλα ο μετρητής προγράμματος. Σε αυτή την περίπτωση, το pipeline πρέπει να εκκενωθεί από τις εντολές που είχαν εισαχθεί σε αυτό εξαιτίας της εσφαλμένης πρόβλεψης. Όπως και στο προηγούμενο ερώτημα, χρησιμοποιείστε τα κατάλληλα διαγράμματα χρονισμού για να δείξετε την εκτέλεση των εντολών του παραπάνω κώδικα μέσα στην αρχιτεκτονική αγωγού. Πόσοι κύκλοι απαιτούνται τώρα για την εκτέλεση του βρόχου; Το διάγραμμα χρονισμού του pipeline για την περίπτωση όπου η εντολή beq είναι ΤΑΚΕΝ (x[i] a, λάθος πρόβλεψη διακλάδωσης ), είναι το ακόλουθο. beq r4,zero,else IF - ID EX M WB add r1,r1,r IF ID EX M WB sw r1, 0(r2) IF ID EX M WB add r2, r2, #8 IF ID EX M WB bne r2, r6, Loop IF ID EX M WB lw r1,0(r2) IF ID EX M WB Όπως είναι άμεσα εμφανές από το διάγραμμα, το σχήμα προώθησης μειώνει τα stalls που είχαμε αρχικά λόγω των κινδύνων δεδομένων. Συγκεκριμένα, στον κύκλο 4 υπάρχει πλέον μόνο ένα stall, και αυτό διότι η τιμή της θέσης μνήμης 0(r2), που πρόκειται να αποθηκευτεί στον r1, δεν μπορεί να είναι διαθέσιμη πριν το στάδιο MEM. Όταν όμως γίνει διαθέσιμη στο τέλος του κύκλου αυτού (και αποθηκευτεί στον ενδιάμεσο καταχωρητή ΜΕΜ/WB του pipeline), τότε το σχήμα προώθησης θα την προωθήσει κατευθείαν στις εισόδους της ALU, ώστε να μπορεί να εκτελεστεί η εντολή slt r4,r1,r3 χωρίς να χρειάζεται να περιμένουμε μέχρι η τιμή αυτή γραφτεί στον r1. Με αυτόν τον τρόπο, αποφεύγεται το stall που είχαμε στην προηγούμενη περίπτωση στoν κύκλο 5. Ομοίως, τα stalls που είχαμε στους κύκλους 7-8, και 18-19, με το σχήμα προώθησης εξαλείφονται. Για παράδειγμα, η τιμή του r4, τον οποίον χρειάζεται η εντολή beq r4,zero,else στο στάδιο ΕΧ, παράγεται στον 5ο κύκλο της εντολής slt r4,r1,r3 κατά το στάδιο ΕΧ και αποθηκεύεται στον ενδιάμεσο καταχωρητή ΕΧ/ΜΕΜ. Επομένως μπορεί να προωθηθεί στις εισόδους της ALU και να αποφευχθούν τα stalls. Το ίδιο είδος προώθησης γίνεται και στους κύκλους και Όσον αφορά την εντολή διακλάδωσης beq, εφόσον η πρόβλεψη που γίνεται γι'αυτήν είναι πάντα λανθασμένη σε αυτή την περίπτωση, τα stalls που εισάγονται είναι τα ίδια με το ερώτημα α. (Σημείωση: στην περίπτωση του πρώτου ερωτήματος, όταν εκτελούταν η εντολή beq, το pipeline πάγωνε, και εμπόδιζε έτσι τη φόρτωση επόμενων εντολών μέχρι η εκτέλεση της beq να φτάσει στο στάδιο ΜΕΜ και να γίνει γνωστή η σωστή κατεύθυνση της διακλάδωσης. Στην περίπτωση τώρα που έχουμε πρόβλεψη διακλάδωσης, αλλά αυτή είναι λανθασμένη, θα φορτωθούν οι εντολές της λανθασμένης κατεύθυνσης (sw r3,0(r2), j Cont, κλπ) ενόσω εκτελείται η beq, αλλά μόλις η εκτέλεση της beq φτάσει στο ΜΕΜ και διαπιστωθεί ότι η πρόβλεψη έχει γίνει λάθος, οι εντολές αυτές θα απορριφθούν, και από τον επόμενο κύκλο θα αρχίζουν να φορτώνονται οι εντολές στη σωστή κατεύθυνση. Τόσο στη μία περίπτωση όσο και στην άλλη, ο χρονισμός του pipeline και τα stalls που εισάγονται τελικά είναι τα ίδια.). Αντίστοιχα, το διάγραμμα χρονισμού του pipeline για την περίπτωση όπου η εντολή beq είναι ΝΟΤ ΤΑΚΕΝ (x[i]<a, σωστή πρόβλεψη διακλάδωσης) είναι αυτό που φαίνεται στη συνέχεια. Οι προωθήσεις που γίνονται στο pipeline ακολουθούν την ίδια λογική με πριν. Επιπλέον, με την πρόβλεψη που γίνεται για την εντολή διακλάδωσης beq, φορτώνεται σωστά η επόμενη στη σειρά εντολή sw από τον 5ο κύκλο, με αποτέλεσμα να 3

4 αποφεύγονται τα stalls που είχαμε στην περίπτωση του ερωτήματος α, στην οποία έπρεπε να περιμένουμε μέχρι το στάδιο ΜΕΜ της beq για να επιλυθεί η διακλάδωση και να φορτωθεί η σωστή επόμενη εντολή. beq r4,zero,else IF - ID EX M WB sw r3,0(r2) IF ID EX M WB j Cont IF ID EX M WB add r2, r2, # IF ID EX M WB bne r2, r6, Loop IF ID EX M WB lw r1,0(r2) IF ID EX M WB Από τα δύο διαγράμματα χρονισμού συμπεραίνουμε ότι συνολικά απαιτούνται 100*14+1 = 1401 κύκλοι. γ) Έστω ότι επιθυμούμε την προσθήκη μιας νέας εντολής φόρτωσης-ενημέρωσης (lwu), η οποία εκτός από τη συνηθισμένη ανάγνωση από τη μνήμη πραγματοποιεί και ενημέρωση ενός από τους καταχωρητές με τη υπολογιζόμενη διεύθυνση. Δηλαδή η: lwu $r3, 1($r4) πραγματοποιεί τις λειτουργίες: $r3 = Mem[$r4 + 1] $r4 = $r4 + 1; Χωρίς να προσθέσετε επιπλέον write ports στο register file, τι άλλες αλλαγές θα κάνατε στην αρχιτεκτονική αγωγού 5 σταδίων του MIPS για την υλοποίηση της εντολής αυτής; Τι συνέπειες θα είχαν οι όποιες αλλαγές για την υλοποίηση της νέας εντολής (σε throughput, latency και hazards); Εφόσον δε μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε επιπλέον write port στο register file, πρέπει να επεκτείνουμε το pipeline κατά ένα επιπλέον στάδιο για εγγραφή στο αρχείο καταχωρητών, έστω το WB2. Έτσι, για την εντολή lwu r3,1(r4): στο στάδιο ΕΧ θα γίνεται η πράξη r4+1, στο στάδιο ΜΕΜ θα προσπελάζεται το περιεχόμενο της θέσης μνήμης με διεύθυνση r4+1, στο στάδιο WB1 θα γίνεται εγγραφή του περιεχομένου αυτού στον καταχωρητή r3, και στο WB2 θα γίνεται εγγραφή της υπολογισθείσας τιμής r4+1 στον r4. Για όλες τις υπόλοιπες εντολές, στο στάδιο WB2 δε θα επιτελείται καμία λειτουργία. Έχοντας όμως δύο στάδια στο pipeline στα οποία γίνεται εγγραφή στο αρχείο καταχωρητών, υπάρχει περίπτωση να εμφανιστεί δομικός κίνδυνος όταν μία εντολή lwu ακολουθείται από μια εντολή η οποία γράφει στο αρχείο καταχωρητών, καθώς στον ίδιο κύκλο και οι δύο εντολές θα γράψουν ταυτόχρονα στο αρχείο καταχωρητών, με απρόβλεπτες συνέπειες, π.χ. lwu r1,0(r2) IF ID EX MEM WB1 WB2 add r4,r4,r8 IF ID EX MEM WB1 WB2 Γι' αυτό το λόγο, θα πρέπει να προστεθεί λογικό κύκλωμα στο pipeline ώστε όταν ανιχνεύεται η εκτέλεση μιας εντολής lwu, να ελέγχεται πάντα η επόμενή της εντολή. Αν η επόμενη εντολή είναι τέτοια ώστε να γράψει στο αρχείο καταχωρητών στο στάδιο WB1 όταν η lwu γράφει κι αυτή στον ίδιο κύκλο στο WB2, τότε το pipeline θα πρέπει να την καθυστερήσει κατά έναν κύκλο για να αποφευχθεί ο δομικός κίνδυνος, όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα: 4

5 lwu r1,0(r2) IF ID EX MEM WB1 WB2 add r4,r4,r8 IF ID EX MEM - WB1 WB2 Αν η επόμενη εντολή δε γράφει στο αρχείο καταχωρητών ταυτόχρονα με την lwu (κι αυτό μπορεί να συμβεί είτε αν η εντολή δε γράφει ούτως ή άλλως στο αρχείο καταχωρητών οπότε δεν υπάρχει καμία δραστηριότητα κατά το WB1, ή αν γράφει αλλά έχει καθυστερήσει στο pipeline για άλλους λόγους, π.χ. stalls λόγω κινδύνων δεδομένων), τότε δεν υπάρχει λόγος να καθυστερήσουμε την εκτέλεσή της: lwu r1,0(r2) IF ID EX MEM WB1 WB2 beq r0,r3,l1 IF ID EX MEM WB1 WB2 Μία άλλη τροποποίηση που θα πρέπει να κάνουμε, είναι η επέκταση των ενδιάμεσων καταχωρητών του pipeline με κατάλληλο πεδίο όπου θα αποθηκεύεται η υπολογισθείσα τιμή της διεύθυνσης για την lwu (π.χ. η r4+1 στο αρχικό παράδειγμα) μετά το στάδιο ΕΧ, ώστε να αποθηκευτεί στον αντίστοιχο καταχωρητή κατά το στάδιο WB2. Αυτές οι τροποποιήσεις, εκτός από το επιπλέον stall που εισάγουν για να αποφευχθεί ο δομικός κίνδυνος που περιγράψαμε προηγουμένως, έχουν σαν συνέπεια την αύξηση των stalls στην περίπτωση που πρέπει να αποφευχθεί και κάποιος κίνδυνος δεδομένων, όπως φαίνεται στο ακόλουθο παράδειγμα (έστω ότι δεν έχουμε σχήμα προώθησης): lwu r1,0(r2) IF ID EX MEM WB1 WB2 beq r2,r0,l1 IF ID ΕΧ ΜΕΜ WB1 WB2 Σε αυτό το παράδειγμα, η εντολή beq στον 3ο κύκλο χρειάζεται να διαβάσει την τιμή του καταχωρητή r2, που όμως θα γίνει διαθέσιμη στο τέλος του 6ου κύκλου από την εντολή lwu. Έτσι, χρειάζεται να εισάγουμε 3 stalls, δηλαδή ένα παραπάνω σε σχέση με το κλασικό pipeline 5 σταδίων. Το latency των εντολών, δηλαδή ο αριθμός των κύκλων από τη στιγμή που εισαχθεί μια εντολή στο pipeline μέχρι να βγει από αυτό, στην καλύτερη περίπτωση αυξάνεται κατά 1 κύκλο ρολογιού εξαιτίας του επιπλέον σταδίου. Το throughput, δηλαδή ο ρυθμός με τον οποίον εξέρχονται οι εντολές από το pipeline, παραμένει -θεωρητικάο ίδιος (1 εντολή/κύκλο). Πρακτικά όμως, επειδή με τις νέες τροποποιήσεις όπως είδαμε είναι πιθανό να συμβούν περισσότερα stalls ανά εντολή κατά μέσο όρο, το throughput μειώνεται. δ) Ξαναγράψτε τον αρχικό κώδικα χρησιμοποιώντας την εντολή lwu. Χρησιμοποιείστε τα κατάλληλα διαγράμματα χρονισμού για να δείξετε την εκτέλεση των εντολών του νέου κώδικα μέσα στην τροποποιημένη σωλήνωση του ερωτήματος γ. Όπως και στο ερώτημα β, υποθέστε ότι η σωλήνωση διαθέτει επιπλέον όλα τα δυνατά σχήματα προώθησης, καθώς και πρόβλεψη διακλάδωσης NOT TAKEN για την πρώτη εντολή διακλάδωσης υπό συνθήκη. Πόσοι κύκλοι απαιτούνται για την εκτέλεση του βρόχου; Με τη νέα εντολή lwu, και με την προϋπόθεση ότι ο $r2 πριν την εκκίνηση του βρόχου είναι μειωμένος κατά 8 σε σχέση με την αρχική περίπτωση, ο νέος κώδικας μπορεί να γραφτεί ως εξής: 5

6 Loop: lwu $r1, 8($r2) ;$r1=mem[r2+8](x[i]), r2=r2+8 slt $r4, $r1, $r3 ;if(x[i]<a) $r4=1 else $r4=0 beq $r4, $zero, Else sw $r3, 0($r2) ;Mem[$r2](x[i]) = a j Cont Else: add $r1, $r1, $r5 sw $r1, 0($r2) ;Mem[$r2](x[i]) += b Cont: bne $r2, $r6, Loop Exit: Το διάγραμμα χρονισμού του pipeline για την περίπτωση όπου η εντολή beq είναι ΤΑΚΕΝ (x[i] a, λάθος πρόβλεψη διακλάδωσης ), είναι το ακόλουθο. Σημειώνουμε ότι στην εκτέλεση της εντολής slt, δε χρειάζεται να εισάγουμε επιπλέον stall για την αποφυγή του δομικού κινδύνου με την lwu, καθώς η slt έχει ήδη καθυστερήσει κατά 1 κύκλο λόγω κινδύνου δεδομένων, επομένως η lwu θα βρίσκεται στο WB2, η slt θα βρίσκεται στο ΜΕΜ και δε θα υπάρχει πρόβλημα. lwu r1,8(r2) IF ID EX M W1 W2 beq r4,zero,else IF - ID EX M W1 W2 add r1,r1,r IF ID EX M W1 W2 sw r1, 0(r2) IF ID EX M W1 W2 bne r2, r6, Loop IF ID EX M W1 W2 lwu r1,8(r2) IF ID EX M W1 W2 Αντίστοιχα, το διάγραμμα χρονισμού του pipeline για την περίπτωση όπου η εντολή beq είναι ΝΟΤ ΤΑΚΕΝ (x[i]<a, σωστή πρόβλεψη διακλάδωσης) είναι αυτό που φαίνεται στη συνέχεια. lwu r1,8(r2) IF ID EX M W1 W2 beq r4,zero,else IF - ID EX M W1 W2 sw r3,0(r2) IF ID EX M W1 W2 j Cont IF ID EX M W1 W2 bne r2, r6, Loop IF ID EX M W1 W2 lwu r1,8(r2) IF ID EX M W1 W2 Από τα δύο διαγράμματα χρονισμού συμπεραίνουμε ότι συνολικά απαιτούνται 100*13+2 = 1302 κύκλοι. 6

Οργάνωση Υπολογιστών

Οργάνωση Υπολογιστών Οργάνωση Υπολογιστών Επιμέλεια: Γεώργιος Θεοδωρίδης, Επίκουρος Καθηγητής Ανδρέας Εμερετλής, Υποψήφιος Διδάκτορας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών 1 Άδειες Χρήσης Το παρόν υλικό

Διαβάστε περισσότερα

ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 6ο μάθημα: Αρχιτεκτονική πυρήνα: υλοποίηση με διοχέτευση

ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 6ο μάθημα: Αρχιτεκτονική πυρήνα: υλοποίηση με διοχέτευση ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 6ο μάθημα: Αρχιτεκτονική πυρήνα: υλοποίηση με διοχέτευση Αρης Ευθυμίου Απόδοση απλής υλοποίησης Υλοποίηση ενός κύκλου είναι πολύ αργή κάθε κύκλος είναι τόσο μεγάλος όσο χρειάζεται

Διαβάστε περισσότερα

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ www.cslab.ece.ntua.gr ΠΡΟΗΓΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ

Διαβάστε περισσότερα

2 η Ενδιάμεση Εξέταση Λύσεις/Απαντήσεις

2 η Ενδιάμεση Εξέταση Λύσεις/Απαντήσεις ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών (ΗΜΜΥ) HMMY 212 Οργάνωση Η/Υ και Μικροεπεξεργαστές Εαρινό Εξάμηνο, 2007 2 η Ενδιάμεση Εξέταση Λύσεις/Απαντήσεις Άσκηση 1: Διασωλήνωση

Διαβάστε περισσότερα

Pipeline: Ένα παράδειγμα από.τη καθημερινή ζωή. 30 min κάθε «φάση»

Pipeline: Ένα παράδειγμα από.τη καθημερινή ζωή. 30 min κάθε «φάση» Pipeline: Ένα παράδειγμα από.τη καθημερινή ζωή 1. Πλυντήριο 2. Στεγνωτήριο 3. Δίπλωμα 4. αποθήκευση Σειριακή προσέγγιση για 4 φορτία = 8h 30 min κάθε «φάση» Pipelined προσέγγιση για 4 φορτία = 3.5h Το

Διαβάστε περισσότερα

Διάλεξη 12 Καθυστερήσεις (Stalls)

Διάλεξη 12 Καθυστερήσεις (Stalls) ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη 12 Καθυστερήσεις (Stalls) Νίκος Μπέλλας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ 1 Καθυστερήσεις και Εκκενώσεις Εντολών Οι κίνδυνοι δεδομένων (data

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Οργάνωση επεξεργαστή Διδάσκων: Επίκουρος Καθηγητής Αριστείδης Ευθυμίου Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση IF ID EX MEM WB α. 300ps 400ps 350ps 500ps 100ps β. 200ps 150ps 120ps 190ps 140ps

Άσκηση IF ID EX MEM WB α. 300ps 400ps 350ps 500ps 100ps β. 200ps 150ps 120ps 190ps 140ps Άσκηση 4.12 Στην άσκηση αυτή, εξετάζουµε την επίδραση της διοχέτευσης στο χρόνο κύκλου ρολογιού του επεξεργαστή. Τα προβλήµατα αυτής της άσκησης θεωρούν ότι τα µεµονωµένα στάδια της διαδροµής δεδοµένων

Διαβάστε περισσότερα

O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδομένων (datapath) και η μονάδα ελέγχου (control)

O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδομένων (datapath) και η μονάδα ελέγχου (control) O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδομένων (datapath) και η μονάδα ελέγχου (control) 4 κατηγορίες εντολών: Σχεδίαση datapath Αριθμητικές-λογικές εντολές (add, sub, slt κλπ) R Type Εντολές αναφοράς στη μνήμη (lw,

Διαβάστε περισσότερα

Διάλεξη 11 Προώθηση (Forwarding)

Διάλεξη 11 Προώθηση (Forwarding) ΗΥ 3 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη Προώθηση (Forwarding) Νίκος Μπέλλας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων (HY3) Η μέχρι τώρα μικρο-αρχιτεκτονική του MIPS ID/EX PCSrc Control WB

Διαβάστε περισσότερα

ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών. Διάλεξη 13. Διακλαδώσεις. Νίκος Μπέλλας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ

ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών. Διάλεξη 13. Διακλαδώσεις. Νίκος Μπέλλας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη 13 Διακλαδώσεις Νίκος Μπέλλας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ Η μέχρι τώρα μικρο-αρχιτεκτονική (Eντολές Διακλάδωσης) Η μικρο-αρχιτεκτονική

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Οργάνωση επεξεργαστή Διδάσκων: Επίκουρος Καθηγητής Αριστείδης Ευθυμίου Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε

Διαβάστε περισσότερα

Pipelined Datapath, Hazards and Forwarding

Pipelined Datapath, Hazards and Forwarding Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών - Μηχανικών Υπολογιστών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Νεκτάριος Κοζύρης Pipelined Datapath, Hazards and Forwarding Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ 1 ΕΘΝΙKΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Ονοματεπώνυμο: ΑΜ: ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ (τμήμα Λ - Ω) Εξέταση Μαρτίου 2014

Διαβάστε περισσότερα

και η µονάδα ελέγχου (control) O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδοµένων (datapath) Εντολές διακλάδωσης (branch beq, bne) I Type Σχεδίαση datapath

και η µονάδα ελέγχου (control) O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδοµένων (datapath) Εντολές διακλάδωσης (branch beq, bne) I Type Σχεδίαση datapath O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδοµένων (path) και η µονάδα ελέγχου (control) Σχεδίαση path 4 κατηγορίες εντολών: Αριθµητικές-λογικές εντολές (add, sub, slt κλπ) R Type Εντολές αναφοράς στη µνήµη (lw, sw) I

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 4: Pipelining 75

Κεφάλαιο 4: Pipelining 75 Κεφάλαιο 4: Pipelining 75 4. Pipelining Το pipelining (στα ελληνικά ορισμένες φορές καλείται σωλήνωση αλλά θα αποφύγουμε τη χρήση αυτού του όρου εδώ) είναι η λειτουργία κατά την οποία η εκτέλεση μιας διαδικασίας

Διαβάστε περισσότερα

Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Υπόβαθρο: Διοχέτευση

Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Υπόβαθρο: Διοχέτευση Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Υπόβαθρο: Διοχέτευση Αρης Ευθυμίου Το σημερινό μάθημα Υπόβαθρο: Διοχέτευση (Pipelining) Βασική οργάνωση Δομικοί κίνδυνοι Κίνδυνοι δεδομένων (hazards): RAW, WAR, WAW Stall

Διαβάστε περισσότερα

Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας

Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Άσκηση 1: Λυµένες Ασκήσεις Έστω ένας επεξεργαστής, στον οποίο ένα πρόγραµµα ολοκληρώνει την εκτέλεσή

Διαβάστε περισσότερα

Οργάνωση Υπολογιστών

Οργάνωση Υπολογιστών Οργάνωση Υπολογιστών Επιμέλεια: Γεώργιος Θεοδωρίδης, Επίκουρος Καθηγητής Ανδρέας Εμερετλής, Υποψήφιος Διδάκτορας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών 1 Άδειες Χρήσης Το παρόν υλικό

Διαβάστε περισσότερα

Single Cycle Datapath. Αρχιτεκτονική Υπολογιστών. 5ο εξάμηνο ΣΗΜΜΥ ακ. έτος: Νεκ. Κοζύρης

Single Cycle Datapath. Αρχιτεκτονική Υπολογιστών. 5ο εξάμηνο ΣΗΜΜΥ ακ. έτος: Νεκ. Κοζύρης Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 5ο εξάμηνο ΣΗΜΜΥ ακ. έτος: 2014-2015 Νεκ. Κοζύρης nkoziris@cslab.ece.ntua.gr Single Cycle Datapath http://www.cslab.ece.ntua.gr/courses/comparch/ Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό

Διαβάστε περισσότερα

Pipeline: Ένα παράδειγµα από.τη καθηµερινή ζωή. 30 min κάθε «φάση»

Pipeline: Ένα παράδειγµα από.τη καθηµερινή ζωή. 30 min κάθε «φάση» Pipeline: Ένα παράδειγµα από.τη καθηµερινή ζωή 1. Πλυντήριο 2. Στεγνωτήριο 3. ίπλωµα 4. αποθήκευση Time Task order A B C D 6 PM 7 8 9 10 11 12 1 2 AM Σειριακή προσέγγιση για 4 φορτία =8h 30 min κάθε «φάση»

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική υπολογιστών

Αρχιτεκτονική υπολογιστών 1 Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου Αρχιτεκτονική υπολογιστών Ενότητα 11-12 : Δομή και Λειτουργία της CPU Ευάγγελος Καρβούνης Παρασκευή, 22/01/2016 2 Οργάνωση της CPU Η CPU πρέπει:

Διαβάστε περισσότερα

Συστήματα σε Ολοκληρωμένα Κυκλώματα

Συστήματα σε Ολοκληρωμένα Κυκλώματα Συστήματα σε Ολοκληρωμένα Κυκλώματα Κεφάλαιο 4: Αρχιτεκτονική των Embedded Μικροεπεξεργαστών Διδάσκων: Καθηγητής Οδυσσέας Κουφοπαύλου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών ΕΙΣΑΓΩΓΗ Παρουσιάζεται

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Κεφάλαιο 2 Ασκήσεις Άσκηση 1 Κώδικας C: f = g + h + B[4]; f = g A[B[4]]; f, g, h, στους $s0, $s1, $s2, και διευθύνσεις βάσης των πινάκων Α και Β στους $s6 και $s7 Ποιος είναι ο αντίστοιχος κώδικας MIPS;

Διαβάστε περισσότερα

O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδομένων (datapath) και η μονάδα ελέγχου (control)

O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδομένων (datapath) και η μονάδα ελέγχου (control) O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδομένων (datapath) και η μονάδα ελέγχου (control) 4 κατηγορίες εντολών: Σχεδίαση datapath Αριθμητικές-λογικές εντολές (add, sub, slt κλπ) R Type Εντολές αναφοράς στη μνήμη (lw,

Διαβάστε περισσότερα

ΜΥΥ- 402 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Φροντιστήριο: MIPS assembly

ΜΥΥ- 402 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Φροντιστήριο: MIPS assembly ΜΥΥ- 402 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Φροντιστήριο: MIPS assembly Αρης Ευθυμίου Το σημερινό μάθημα! Σύνταξη εντολών! Θέματα σχετικά με τη προσπέλαση, οργάνωση μνήμης διευθύνση για κάθε byte διευθύνσεις λέξεων

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 4. Ο επεξεργαστής

Κεφάλαιο 4. Ο επεξεργαστής Κεφάλαιο 4 Ο επεξεργαστής Εισαγωγή Παράγοντες απόδοσης της CPU Πλήθος εντολών Καθορίζεται από την αρχιτεκτονική συνόλου εντολών και το μεταγλωττιστή CPI και Χρόνος κύκλου Καθορίζεται από το υλικό της CPU

Διαβάστε περισσότερα

Διοχέτευση (Pipeline)

Διοχέτευση (Pipeline) ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη Διοχέτευση (ipeline) Νίκος Μπέλλας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων Θέματα Απόδοσης Αν και απλή, η υλοποίηση ενός κύκλου ρολογιού είναι

Διαβάστε περισσότερα

Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας

Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (Σχεδιασμός και λειτουργία μιας απλής ΚΜΕ) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης

Διαβάστε περισσότερα

Οργάνωση Υπολογιστών ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Ασκήσεις 5: Εντολές Συγκρίσεων και Μεταφοράς Ελέγχου. Μανόλης Γ.Η.

Οργάνωση Υπολογιστών ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Ασκήσεις 5: Εντολές Συγκρίσεων και Μεταφοράς Ελέγχου. Μανόλης Γ.Η. ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Οργάνωση Υπολογιστών Ασκήσεις 5: Εντολές Συγκρίσεων και Μεταφοράς Ελέγχου Μανόλης Γ.Η. Κατεβαίνης Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό

Διαβάστε περισσότερα

ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών. Διάλεξη 3 Εντολές του MIPS (2)

ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών. Διάλεξη 3 Εντολές του MIPS (2) ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη 3 Εντολές του MIPS (2) Νίκος Μπέλλας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Y Παράδειγμα (συνέχεια από προηγ. διάλεξη) $s3 = &A[0] = 0x0001080 &A[8]

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή. Σύνοψη βασικών εννοιών, 5-stage pipeline, επεκτάσεις για λειτουργίες πολλαπλών κύκλων

Εισαγωγή. Σύνοψη βασικών εννοιών, 5-stage pipeline, επεκτάσεις για λειτουργίες πολλαπλών κύκλων Εισαγωγή Σύνοψη βασικών εννοιών, 5-stage pipeline, επεκτάσεις για λειτουργίες πολλαπλών κύκλων 1 Παράγοντες που επηρεάζουν την επίδοση της CPU CPU time = Seconds = Instructions Cycles Seconds --------------

Διαβάστε περισσότερα

Τελική Εξέταση, Απαντήσεις/Λύσεις

Τελική Εξέταση, Απαντήσεις/Λύσεις ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών (ΗΜΜΥ) HMΜY 212 Οργάνωση Η/Υ και Μικροεπεξεργαστές Εαρινό Εξάμηνο, 2007 Τελική Εξέταση, Απαντήσεις/Λύσεις Άσκηση 1: Assembly για

Διαβάστε περισσότερα

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων Οργάνωση Η/Υ Ενότητα 4η: Μονάδα Ελέγχου Απλού Κύκλου Μηχανής Άσκηση 1: Θεωρήστε τη μονάδα επεξεργασίας δεδομένων της απλοποιημένης

Διαβάστε περισσότερα

ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 8ο μάθημα: Παραλληλία επιπέδου εντολής

ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 8ο μάθημα: Παραλληλία επιπέδου εντολής ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 8ο μάθημα: Παραλληλία επιπέδου εντολής Αρης Ευθυμίου Ταχύτερη εκτέλεση Με τις τεχνικές που είδαμε στα προηγούμενα μαθήματα μπορούμε να εκτελέσουμε (με επικάλυψη) περίπου 1 εντολή

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ι

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ι Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ι Επιλεγμένες εντολές και συναρτήσεις assembly Από το βιβλίο Αρχιτεκτονική Υπολογιστών & Προγραμματισμός Assembly (Συγγραφέας / Εκδότης : Παναγιώτης Παπάζογλου) Δρ. Παναγιώτης

Διαβάστε περισσότερα

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών ΠΜΣ Εφαρμοσμένη Πληροφορική Οργάνωση και Σχεδίαση Η/Υ Άσκηση 1: Δεύτερη Σειρά Ασκήσεων 18 Μαΐου 2016 ενδεικτική υποβολή: 3

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΛ221: Οργάνωση Υπολογιστών και Συμβολικός Προγραμματισμός Κεφ. 4: O επεξεργαστής Σύστημα Διασωλήνωσης (Pipelining)

ΕΠΛ221: Οργάνωση Υπολογιστών και Συμβολικός Προγραμματισμός Κεφ. 4: O επεξεργαστής Σύστημα Διασωλήνωσης (Pipelining) ΕΠΛ221: Οργάνωση Υπολογιστών και Συμβολικός Προγραμματισμός Κεφ. 4: O επεξεργαστής Σύστημα Διασωλήνωσης (Pipelining) 1 ιασωλήνωση 2 Διασωλήνωση και Παραλληλισμός (Parallelism) Διασωλήνωση (Pipelining):

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 6: Διασωλήνωση Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών http://arch.icte.uowm.gr/mdasyg

Διαβάστε περισσότερα

Λύσεις 1 ης Ενδιάμεσης Εξέτασης στο ΗΜΥ213

Λύσεις 1 ης Ενδιάμεσης Εξέτασης στο ΗΜΥ213 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών (ΗΜΜΥ) Λύσεις 1 ης Ενδιάμεσης Εξέτασης στο ΗΜΥ213 Χειμερινό Εξάμηνο, 2012 Διδάσκων: Γιώργος Ζάγγουλος Ημερομηνία εξέτασης: 09/02/2012

Διαβάστε περισσότερα

Επεξεργαστής Υλοποίηση ενός κύκλου μηχανής

Επεξεργαστής Υλοποίηση ενός κύκλου μηχανής ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη 9 Επεξεργαστής Υλοποίηση ενός κύκλου μηχανής Νίκος Μπέλλας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων 1 Ti είναι Αρχιτεκτονική και τι Μικροαρχιτεκτονική

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική υπολογιστών

Αρχιτεκτονική υπολογιστών 1 Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Αρχιτεκτονική υπολογιστών Ενότητα 12 : Δομή και Λειτουργία της CPU 2/2 Φώτης Βαρζιώτης 2 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής

Διαβάστε περισσότερα

Κάθε functional unit χρησιμοποιείται μια φορά σε κάθε κύκλο: ανάγκη για πολλαπλό hardware = κόστος υλοποίησης!

Κάθε functional unit χρησιμοποιείται μια φορά σε κάθε κύκλο: ανάγκη για πολλαπλό hardware = κόστος υλοποίησης! Single-cyle υλοποίηση: Διάρκεια κύκλου ίση με τη μεγαλύτερη εντολή-worst case delay (εδώ η lw) = χαμηλή απόδοση! Αντιβαίνει με αρχή: Κάνε την πιο απλή περίπτωση γρήγορη (ίσως και εις βάρος των πιο «σύνθετων»

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Σύγχρονοι υπολογιστές Διδάσκων: Επίκουρος Καθηγητής Αριστείδης Ευθυμίου Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται

Διαβάστε περισσότερα

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Άσκηση 1: Ασκήσεις Εξαμήνου Μέρος Α Οκτώβριος 2016 Θεωρήστε κάποιον επεξεργαστή γενικού σκοπού που

Διαβάστε περισσότερα

1. Οργάνωση της CPU 2. Εκτέλεση εντολών 3. Παραλληλία στο επίπεδο των εντολών 4. Γραμμές διοχέτευσης 5. Παραλληλία στο επίπεδο των επεξεργαστών

1. Οργάνωση της CPU 2. Εκτέλεση εντολών 3. Παραλληλία στο επίπεδο των εντολών 4. Γραμμές διοχέτευσης 5. Παραλληλία στο επίπεδο των επεξεργαστών ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Ι Γ. Τσιατούχας 2 ο Κεφάλαιο ιάρθρωση 1. Οργάνωση της 2. εντολών 3. Παραλληλία στο επίπεδο των εντολών 4. Γραμμές διοχέτευσης 5. Παραλληλία στο

Διαβάστε περισσότερα

Παραλληλισµός Εντολών (Pipelining)

Παραλληλισµός Εντολών (Pipelining) ΕΣ 08 Επεξεργαστές Ψηφιακών Σηµάτων Παραλληλισµός Εντολών (Pipelining) Τµήµα Επιστήµη και Τεχνολογίας Τηλεπικοινωνιών Πανεπιστήµιο Πελοποννήσου Βιβλιογραφία Ενότητας Kuo [2005]: Chapter 3: Section 3.4,

Διαβάστε περισσότερα

1.1 ΑΣΚΗΣΗ ΛΥΣΗ 2.1 ΑΣΚΗΣΗ ΛΥΣΗ 3.1 ΑΣΚΗΣΗ

1.1 ΑΣΚΗΣΗ ΛΥΣΗ 2.1 ΑΣΚΗΣΗ ΛΥΣΗ 3.1 ΑΣΚΗΣΗ 1.1 ΑΣΚΗΣΗ i) Έστω ότι οι εντολές κινητής υποδιαστολής ευθύνονται για το 25% του χρόνου εκτέλεσης ενός προγράµµατος σε ένα µηχάνηµα. Προτείνεται να βελτιωθεί το υλικό που σχετίζεται µε αριθµούς κινητής

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 3 Αρχιτεκτονική Ηλεκτρονικού Τμήματος (hardware) των Υπολογιστικών Συστημάτων ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Κεφάλαιο 3 Αρχιτεκτονική Ηλεκτρονικού Τμήματος (hardware) των Υπολογιστικών Συστημάτων ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ Κεφάλαιο 3 Αρχιτεκτονική Ηλεκτρονικού Τμήματος (hardware) των Υπολογιστικών Συστημάτων ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ 1. Τι εννοούμε με τον όρο υπολογιστικό σύστημα και τι με τον όρο μικροϋπολογιστικό σύστημα; Υπολογιστικό

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 6 Βελτίωση Απόδοσης με Διασωλήνωση (Enhancing Performance with Pipelining)

Κεφάλαιο 6 Βελτίωση Απόδοσης με Διασωλήνωση (Enhancing Performance with Pipelining) Κεφάλαιο 6 Βελτίωση Απόδοσης με Διασωλήνωση (Enhancing Performance with Pipelining) 1 Διασωλήνωση (Pipelining) Διασωληνώση: επικαλυπτόμενη εκτέλεση πολλαπλών εντολών σε ένα κύκλο του ρολογιού, όπως σε

Διαβάστε περισσότερα

Τέτοιες λειτουργίες γίνονται διαμέσου του

Τέτοιες λειτουργίες γίνονται διαμέσου του Για κάθε εντολή υπάρχουν δυο βήματα που πρέπει να γίνουν: Προσκόμιση της εντολής (fetch) από τη θέση που δείχνει ο PC Ανάγνωση των περιεχομένων ενός ή δύο καταχωρητών Τέτοιες λειτουργίες γίνονται διαμέσου

Διαβάστε περισσότερα

Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Απόδοση ΚΜΕ. (Μέτρηση και τεχνικές βελτίωσης απόδοσης)

Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Απόδοση ΚΜΕ. (Μέτρηση και τεχνικές βελτίωσης απόδοσης) Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Απόδοση ΚΜΕ (Μέτρηση και τεχνικές βελτίωσης απόδοσης) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας

Διαβάστε περισσότερα

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων Οργάνωση Η/Υ Ενότητα 2η: Αναπαράσταση Πληροφορίας - Σύνολα Εντολών Άσκηση 1: Να αποδείξετε ότι η μοναδική μη προσημασμένη ακέραια

Διαβάστε περισσότερα

Στοιχεία αρχιτεκτονικής μικροεπεξεργαστή

Στοιχεία αρχιτεκτονικής μικροεπεξεργαστή Στοιχεία αρχιτεκτονικής μικροεπεξεργαστή Αριθμός bit δίαυλου δεδομένων (Data Bus) Αριθμός bit δίαυλου διευθύνσεων (Address Bus) Μέγιστη συχνότητα λειτουργίας (Clock Frequency) Τύποι εντολών Αριθμητική

Διαβάστε περισσότερα

Οργάνωση Υπολογιστών ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Εργαστήριο 8: Μία Απλή Υλοποίηση του MIPS σε Έναν Κύκλο Ρολογιού ανά Εντολή

Οργάνωση Υπολογιστών ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Εργαστήριο 8: Μία Απλή Υλοποίηση του MIPS σε Έναν Κύκλο Ρολογιού ανά Εντολή ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Οργάνωση Υπολογιστών Εργαστήριο 8: Μία Απλή Υλοποίηση του MIPS σε Έναν Κύκλο Ρολογιού ανά Εντολή Μανόλης Γ.Η. Κατεβαίνης Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών Άδειες Χρήσης

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2012

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2012 ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2012 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ (Ι) ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΣΧΟΛΩΝ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Μάθημα : Μικροϋπολογιστές

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 5: Εντολές αλλαγής ροής. Διακλάδωση χωρίς συνθήκη. Διακλάδωση με συνθήκη. Δρ. Μηνάς Δασυγένης

Διαβάστε περισσότερα

i Όλες οι σύγχρονες ΚΜΕ είναι πολυπλοκότερες!

i Όλες οι σύγχρονες ΚΜΕ είναι πολυπλοκότερες! Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Κεντρική Επεξεργασίας (Σχεδιασμός και λειτουργία μιας απλής ΚΜΕ) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Η υπολογιστική

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΛ 001: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

ΕΠΛ 001: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΕΠΛ 001: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Δρ. Χριστόφορος Χριστοφόρου Πανεπιστήμιο Κύπρου - Τμήμα Πληροφορικής Υλικό (Hardware)/Δομή του υπολογιστή Υπολογιστικά συστήματα: Στρώματα 1 Επικοινωνία

Διαβάστε περισσότερα

Τρόποι Διευθυνσιοδότησης

Τρόποι Διευθυνσιοδότησης Τρόποι Διευθυνσιοδότησης στους Μικροεπεξεργαστές MIPS-32 (Διάλεξη 2) 1 Τρόποι Διευθυνσιοδότησης Η διεύθυνση μνήμης μπορεί να δηλωθεί με 6 τρόπους : 1. Περιεχόμενο καταχωρητή: 2. Άμεση τιμή: 3. Άμεση τιμή

Διαβάστε περισσότερα

Ολοκληρωμένα Κυκλώματα - Φθινόπωρο 2014 Γ. Δημητρακόπουλος. Εργαστηριακή άσκηση 2

Ολοκληρωμένα Κυκλώματα - Φθινόπωρο 2014 Γ. Δημητρακόπουλος. Εργαστηριακή άσκηση 2 Ολοκληρωμένα Κυκλώματα - Φθινόπωρο 2014 Γ. Δημητρακόπουλος Εργαστηριακή άσκηση 2 Σκοπός αυτής της εργαστηριακής άσκησης είναι να σας θυμίσει (ή να σας δείξει ανάλογα με το βαθμό εξοικίωσης σας) τον τρόπο

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Αρχιτεκτονικό σύνολο εντολών Διδάσκων: Επίκουρος Καθηγητής Αριστείδης Ευθυμίου Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται

Διαβάστε περισσότερα

Χρονισμός και Απόδοση Υπολογιστικών Συστημάτων

Χρονισμός και Απόδοση Υπολογιστικών Συστημάτων ΗΥ 232 Οργάνωση και στον Σχεδίαση Η/Y Διάλεξη 7 Χρονισμός και Απόδοση Υπολογιστικών Συστημάτων Νίκος Μπέλλας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων 1 Τι σημαίνει απόδοση; Αεροσκάφος NYC to Paris

Διαβάστε περισσότερα

Οργάνωση επεξεργαστή (2 ο μέρος) ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική

Οργάνωση επεξεργαστή (2 ο μέρος) ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική Οργάνωση επεξεργαστή (2 ο μέρος) ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική Ταχύτητα εκτέλεσης Χρόνος εκτέλεσης = (αριθμός εντολών που εκτελούνται) Τί έχει σημασία: Χ (χρόνος εκτέλεσης εντολής) Αριθμός

Διαβάστε περισσότερα

Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Υπερβαθμωτοι επεξεργαστές

Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Υπερβαθμωτοι επεξεργαστές Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Υπερβαθμωτοι επεξεργαστές Αρης Ευθυμίου Το σημερινό μάθημα Υπερβαθμωτοί επεξεργαστές (superscalar) Εκτέλεση σε σειρά Εκτέλεση εκτός σειράς Alpha 21164 Scoreboard Μετονομασία

Διαβάστε περισσότερα

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ. ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ, 5 ο εξάµηνο

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ. ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ, 5 ο εξάµηνο ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ και ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ, 5 ο εξάµηνο ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2006 ΘΕΜΑΤΑ ΚΑΙ ΛΥΣΕΙΣ

Διαβάστε περισσότερα

Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών H/Y Department of Electrical and Computer Engineering. Εργαστήριο 1. Χειμερινό Εξάμηνο

Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών H/Y Department of Electrical and Computer Engineering. Εργαστήριο 1. Χειμερινό Εξάμηνο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών H/Y Department of Electrical and Computer Engineering Οργάνωση και Σχεδίαση Η/Y (HY232) Εργαστήριο 1 Χειμερινό Εξάμηνο 2016-2017 Στόχοι του εργαστηρίου Εντολές

Διαβάστε περισσότερα

Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας Τµήµα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και ικτύων

Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας Τµήµα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και ικτύων Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας Τµήµα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και ικτύων Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Εργασία Εξαµήνου: Προσοµοίωση ARM σε επίπεδο VHDL/Verilog 1. Μελέτη συνόλου εντολών και αρχιτεκτονικής ARM

Διαβάστε περισσότερα

ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 7ο μάθημα: Αρχιτεκτονική πυρήνα: Πρόβλεψη διακλάδωσης, Εξαιρέσεις

ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 7ο μάθημα: Αρχιτεκτονική πυρήνα: Πρόβλεψη διακλάδωσης, Εξαιρέσεις ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 7ο μάθημα: Αρχιτεκτονική πυρήνα: Πρόβλεψη διακλάδωσης, Εξαιρέσεις Αρης Ευθυμίου Κόστος διακλαδώσεων Οι διακλαδώσεις έχουν σχετικά μεγάλο κόστος χρόνου Τουλάχιστον ένας κύκλος

Διαβάστε περισσότερα

Σελίδα 1 από 12. Απαντήσεις στο φυλλάδιο 55. Ερώτηση 1 η : Ένα υπολογιστικό σύστηµα αποτελείται από:

Σελίδα 1 από 12. Απαντήσεις στο φυλλάδιο 55. Ερώτηση 1 η : Ένα υπολογιστικό σύστηµα αποτελείται από: Σελίδα 1 από 12 Απαντήσεις στο φυλλάδιο 55 Ερώτηση 1 η : Ένα υπολογιστικό σύστηµα αποτελείται από: (α) Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας. (β) Κύρια Μνήµη. (γ) Μονάδες εισόδου. (δ) Μονάδες εξόδου. (ε) Βοηθητική

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Κεφάλαιο 3

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Κεφάλαιο 3 ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Κεφάλαιο 3 Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας Μονάδα επεξεργασίας δεδομένων Μονάδα ελέγχου Μονάδα επεξεργασίας δεδομένων Δομή Αριθμητικής Λογικής Μονάδας

Διαβάστε περισσότερα

Μελέτη και σχεδίαση µιας υποτυπώδους κεντρικής µονάδας επεξεργασίας στα 32 µπιτ.

Μελέτη και σχεδίαση µιας υποτυπώδους κεντρικής µονάδας επεξεργασίας στα 32 µπιτ. ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ / ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΧΑΝΙΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ Μελέτη και σχεδίαση µιας υποτυπώδους κεντρικής µονάδας επεξεργασίας στα 32 µπιτ mode mode(0) ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Εµµανουήλ Καπαρού Επιβλέπων : ρ Μηχ Νικόλαος

Διαβάστε περισσότερα

ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2

ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2 ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2 6ο μάθημα: χρονοπρογραμματισμός, αλγόριθμος Tomasulo, εικασία Αρης Ευθυμίου Πηγές διαφανειών: συνοδευτικές διαφάνειες αγγλικης εκδοσης του βιβλιου InstrucDon- Level

Διαβάστε περισσότερα

Συναρτήσεις-Διαδικασίες

Συναρτήσεις-Διαδικασίες ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη 4 Συναρτήσεις-Διαδικασίες Νίκος Μπέλλας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων 1 Διαδικασίες (procedures) Γνωστές και σαν υπορουτίνες (subroutines)

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ HARDWARE ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ HARDWARE ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7ο ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ HARDWARE ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Γενικό διάγραμμα υπολογιστικού συστήματος Γενικό διάγραμμα υπολογιστικού συστήματος - Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας ονομάζουμε

Διαβάστε περισσότερα

MIPS functions and procedures

MIPS functions and procedures Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών - Μηχανικών Υπολογιστών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Νεκτάριος Κοζύρης MIPS functions and procedures Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται

Διαβάστε περισσότερα

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Πληροφορικής

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Πληροφορικής 29 Δεκεμβρίου 2016 Δεύτερη Σειρά Ασκήσεων παράδοση: τέλος εξεταστικής Ιανουαρίου ή Σεπτεμβρίου Άσκηση 1 Θεωρήστε τη ΜΕΔ MIPS μερικά επικαλυπτόμενων εντολών που

Διαβάστε περισσότερα

(Ιούνιος 2001 ΤΕΕ Ηµερήσιο) Σε κάθε µία από τις παρακάτω περιπτώσεις, να

(Ιούνιος 2001 ΤΕΕ Ηµερήσιο) Σε κάθε µία από τις παρακάτω περιπτώσεις, να Κεεφάάλλααι ιοο:: 3Β ο Τίττλλοοςς Κεεφααλλααί ίοουυ: : Αρχιτεκτονική Ηλ/κου Τµήµατος των Υπολ. Συστηµάτων (Ιούνιος 2001 ΤΕΕ Ηµερήσιο) Σε κάθε µία από τις παρακάτω περιπτώσεις, να αναφέρετε τις τιµές των

Διαβάστε περισσότερα

Το ολοκληρωμένο κύκλωμα μιας ΚΜΕ. «Φέτα» ημιαγωγών (wafer) από τη διαδικασία παραγωγής ΚΜΕ

Το ολοκληρωμένο κύκλωμα μιας ΚΜΕ. «Φέτα» ημιαγωγών (wafer) από τη διαδικασία παραγωγής ΚΜΕ Το ολοκληρωμένο κύκλωμα μιας ΚΜΕ Η Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (Central Processing Unit -CPU) ή απλούστερα επεξεργαστής αποτελεί το μέρος του υλικού που εκτελεί τις εντολές ενός προγράμματος υπολογιστή

Διαβάστε περισσότερα

Λύσεις 2 ης Ενδιάμεσης Εξέτασης στο ΗΜΥ213

Λύσεις 2 ης Ενδιάμεσης Εξέτασης στο ΗΜΥ213 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών (ΗΜΜΥ) Λύσεις 2 ης Ενδιάμεσης Εξέτασης στο ΗΜΥ213 Εαρινό Εξάμηνο, 2012 Διδάσκων: Γιώργος Ζάγγουλος Ημερομηνία εξέτασης: 01/03/2012

Διαβάστε περισσότερα

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ www.cslab.ece.ntua.gr ΠΡΟΗΓΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ

Διαβάστε περισσότερα

Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Front- end: Προσκόμιση, αποκωδικοποίηση, μετονομασία καταχωρητών

Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Front- end: Προσκόμιση, αποκωδικοποίηση, μετονομασία καταχωρητών Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Front- end: Προσκόμιση, αποκωδικοποίηση, μετονομασία καταχωρητών Αρης Ευθυμίου Το σημερινό μάθημα Προσκόμιση (fetch) πολλαπλές εντολές ανά κύκλο Μετονομασία καταχωρητών

Διαβάστε περισσότερα

Παράρτηµα Γ. Τα Βασικά της Λογικής Σχεδίασης. Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Η ιασύνδεση Υλικού και Λογισµικού, 4 η έκδοση

Παράρτηµα Γ. Τα Βασικά της Λογικής Σχεδίασης. Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Η ιασύνδεση Υλικού και Λογισµικού, 4 η έκδοση Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Η ιασύνδεση Υλικού και Λογισµικού, 4 η έκδοση Παράρτηµα Γ Τα Βασικά της Λογικής Σχεδίασης ιαφάνειες διδασκαλίας του πρωτότυπου βιβλίου µεταφρασµένες στα ελληνικά και εµπλουτισµένες

Διαβάστε περισσότερα

i Throughput: Ο ρυθμός ολοκλήρωσης έργου σε συγκεκριμένο χρόνο

i Throughput: Ο ρυθμός ολοκλήρωσης έργου σε συγκεκριμένο χρόνο Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 6-7 Απόδοση ΚΜΕ (Μέτρηση και τεχνικές βελτίωσης απόδοσης) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας

Διαβάστε περισσότερα

Διάλεξη 14 Εισαγωγή στην Ιεραρχία Μνήμης

Διάλεξη 14 Εισαγωγή στην Ιεραρχία Μνήμης ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη 14 Εισαγωγή στην Ιεραρχία Μνήμης Νίκος Μπέλλας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων 1 H Μικρο-αρχιτεκτονική μας 4 1 0 PCSrc IF/ID Control ID/EX

Διαβάστε περισσότερα

Οργάνωση Υπολογιστών ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Εργαστήριο 10: Επίδοση Επεξεργαστών, CPI. Μανόλης Γ.Η. Κατεβαίνης

Οργάνωση Υπολογιστών ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Εργαστήριο 10: Επίδοση Επεξεργαστών, CPI. Μανόλης Γ.Η. Κατεβαίνης ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Οργάνωση Υπολογιστών Εργαστήριο 10: Επίδοση Επεξεργαστών, CPI Μανόλης Γ.Η. Κατεβαίνης Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται

Διαβάστε περισσότερα

Υ- 07 Παράλληλα Συστήματα Συνέπεια και συνοχή μνήμης

Υ- 07 Παράλληλα Συστήματα Συνέπεια και συνοχή μνήμης Υ- 07 Παράλληλα Συστήματα Συνέπεια και συνοχή μνήμης Αρης Ευθυμίου Λειτουργία μνήμης Η μνήμη είναι ένας πίνακας αποθήκευσης Οταν διαβάζουμε μια θέση, περιμένουμε να πάρουμε την τελευταία τιμή που έχει

Διαβάστε περισσότερα

Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας

Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας Τµήµα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και ικτύων Οργάνωση Η/Υ 14 Μαΐου 2013 Τρίτη Σειρά Ασκήσεων παράδοση 3 ασκήσεων: 30 Μαΐου, των υπολοίπων: 27 Ιουνίου Άσκηση 1 Θεωρήστε τη ΜΕ µερικά

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 4. Ο επεξεργαστής. Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Η ιασύνδεση Υλικού και Λογισµικού, 4 η έκδοση

Κεφάλαιο 4. Ο επεξεργαστής. Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Η ιασύνδεση Υλικού και Λογισµικού, 4 η έκδοση Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Η ιασύνδεση Υλικού και Λογισµικού, 4 η έκδοση Κεφάλαιο 4 Ο επεξεργαστής ιαφάνειες διδασκαλίας του πρωτότυπου βιβλίου µεταφρασµένες στα ελληνικά και εµπλουτισµένες (µετάφραση,

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Eckert-von Neumann. Πως λειτουργεί η ΚΜΕ; Κεντρική μονάδα επεξεργασίας [3] ΕΠΛ 031: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ

Αρχιτεκτονική Eckert-von Neumann. Πως λειτουργεί η ΚΜΕ; Κεντρική μονάδα επεξεργασίας [3] ΕΠΛ 031: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ Αρχιτεκτονική Eckert-von Neumann εισόδου μεταφορά δεδομένων από έξω προς τον Η/Υ εξόδου μεταφορά δεδομένων από τον Η/Υ προς τα έξω ΕΠΛ 031: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ Κύκλος Μηχανής κεντρικός έλεγχος/πράξεις

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών Ενότητα 3: Χειρισμός δεδομένων, 2ΔΩ Τμήμα: Αγροτικής Οικονομίας & Ανάπτυξης Διδάσκων: Θεόδωρος Τσιλιγκιρίδης Μαθησιακοί Στόχοι Η Ενότητα 3 διαπραγματεύεται θέματα

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστήριο 3 ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ ΚΜΕ. Εισαγωγή

Εργαστήριο 3 ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ ΚΜΕ. Εισαγωγή Εισαγωγή Εργαστήριο 3 ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ ΚΜΕ Σκοπός του εργαστηρίου είναι να γνωρίσουµε την εσωτερική δοµή και αρχιτεκτονική της κεντρικής µονάδας επεξεργασίας, να κατανοήσουµε τον τρόπο µε τον οποίο λειτουργεί

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 6: Διασωλήνωση Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών http://arch.icte.uowm.gr/mdasyg

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009 Μάθημα : Μικροϋπολογιστές Τεχνολογία Τ.Σ. Ι, Θεωρητικής κατεύθυνσης Ημερομηνία

Διαβάστε περισσότερα

Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Back- end: χρονοπρογραμματισμός, εντολές προσπέλασης μνήμης

Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Back- end: χρονοπρογραμματισμός, εντολές προσπέλασης μνήμης Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Back- end: χρονοπρογραμματισμός, εντολές προσπέλασης μνήμης Αρης Ευθυμίου Το σημερινό μάθημα Execu9on scheduling wake- up and select specula9ve wake- up Εκτέλεση εντολών

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2008

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2008 ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2008 Τεχνολογία Ι Θεωρητικής Κατεύθυνσης Τεχνικών Σχολών Μάθημα : Μικροϋπολογιστές

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Αρχιτεκτονικό σύνολο εντολών Διδάσκων: Επίκουρος Καθηγητής Αριστείδης Ευθυμίου Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονικές Συνόλου Εντολών (ΙΙ)

Αρχιτεκτονικές Συνόλου Εντολών (ΙΙ) Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Αρχιτεκτονικές Συνόλου Εντολών (ΙΙ) (Δομή Εντολών και Παραδείγματα) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Αρχιτεκτονική

Διαβάστε περισσότερα

Περιορισμοί των βαθμωτών αρχιτεκτονικών

Περιορισμοί των βαθμωτών αρχιτεκτονικών Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς. Περιορισμοί

Διαβάστε περισσότερα

ΗΜΥ 213 Εργαστήριο Οργάνωσης Ηλεκτρονικών Υπολογιστών και Μικροεπεξεργαστών

ΗΜΥ 213 Εργαστήριο Οργάνωσης Ηλεκτρονικών Υπολογιστών και Μικροεπεξεργαστών ΗΜΥ 213 Εργαστήριο Οργάνωσης Ηλεκτρονικών Υπολογιστών και Μικροεπεξεργαστών Διδάσκων: Δρ. Γιώργος Ζάγγουλος Email: zaggoulos.george@ucy.ac.cy www.ece.ucy.ac.cy/courses/ece213 Δηλώσεις Μεταβλητών 1..data

Διαβάστε περισσότερα