Σειρά Ασκήσεων 13: Συνοχή (Coherence) Κρυφών Μνημών, Προχωρημένοι Επεξεργαστές (Out-of-Order, Superscalar, Multithreading, Multicores)
|
|
- Τυρώ Παπαδάκης
- 9 χρόνια πριν
- Προβολές:
Transcript
1 ΗΥ-225: Οργάνωση Υπολογιστών 1νοιξη 2013 Τμ. Επ. Υπολογιστών Πανεπιστήμιο Κρήτης Σειρά Ασκήσεων 13: Συνοχή (Coherence) Κρυφών Μνημών, Προχωρημένοι Επεξεργαστές (Out-of-Order, Superscalar, Multithreading, Multicores) Προθεσμία: έως Κυ. 16 Ιουνίου 2013, ώρα 09:00 π.μ., on-line ή σε χαρτί Βιβλίο (Ελληνικό, έκδοση 4) - διαβάστε τα εξής, και με τους εξής τρόπους: Συνοχή (Coherence) Κρυφών Μνημών - σελίδες ( 5.8): διαβάστε τις κανονικά, αποτελούν μέρος της εξεταστέας ύλης. Παραλληλία Επιπέδου Εντολής (ILP) - Επεξεργαστές με προχωρημένες μορφές ομοχειρίας (out-of-order execution, VLIW, superscalar) - σελίδες ( 4.10): διαβάστε τις κανονικά, αποτελούν μέρος της εξεταστέας ύλης. Πολυνημάτωση (Multithreading) - σελίδες ( 7.5): διαβάστε τις κανονικά, αποτελούν μέρος της εξεταστέας ύλης. Πολυπύρηνοι Επεξεργαστές (Multicores) ( 1.6): σελίδες Πολυεπεξεργαστές κοινόχρηστης μνήμης (shared memory) ( 7.3): σελίδες προσεκτικά, και σελίδες πιό γρήγορα. Πολυεπεξεργαστές με μεταβίβαση μηνυμάτων (message passing) και συστοιχίες (clusters) ( 7.4): σελίδες επί τροχάδην, και σελίδες εγκυκλοπαιδικά. 1λλα θέματα παραλληλισμού - SIMD, MIMD, Vector, GPU και 7.7 (σελ ): προαιρετικά - εγκυκλοπαιδικά (σημαντικά θέματα γιά περαιτέρω προσωπική σας μελέτη, αλλά εκτός ύλης αυτού του μαθήματος). Bσκηση 13.1: DMA και Συνοχή Κρυφής-Κύριας Μνήμης Σ' ένα σύστημα όπου γίνονται μεταφορές DMA πρέπει να λυθεί το πρόβλημα της συνοχής κρυφής και κύριας μνήμης (πρόβλημα Cache Coherence). Δείξτε ποιό είναι το πρόβλημα αυτό, κάνοντας τα εξής. Σχεδιάστε (i) τον επεξεργαστή με την κρυφή του μνήμη, η οποία συνδέεται στην αρτηρία (λεωφόρο - bus) μνήμης-ε/ε, (ii) την κύρια μνήμη, συνδεδεμένη στην ίδια αρτηρία, και (iii) μία συσκευή Ε/Ε με μηχανισμό DMA, συνδεδεμένη στην ίδια αρτηρία. (α) Θεωρήστε την περιφερειακή συσκευή σαν συσκευή εισόδου, και θεωρήστε ότι αυτή μεταφέρει μέσω DMA νέα δεδομένα εισόδου σε κάποια περιοχή διευθύνσεων στην κύρια μνήμη. Μετά τη λήξη της μεταφοράς, το πρόγραμμα που τρέχει στον επεξεργαστή θέλει να διαβάσει (μέσω load) τα νέα δεδομένα εισόδου από την περιοχή διευθύνσεων στην κύρια μνήμη όπου αυτά έχουν τοποθετηθεί από το DMA. Σε ποια περίπτωση θα διαβάσει τα σωστά νέα δεδομένα, και σε ποια περίπτωση θα διαβάσει λανθασμένες παλαιές τιμές; (β) Θεωρήστε την περιφερειακή συσκευή σαν συσκευή εξόδου, και θεωρήστε ότι το πρόγραμμα που τρέχει στον επεξεργαστή παράγει μερικά νέα δεδομένα τα οποία γράφει (μέσω store) σε ορισμένη περιοχή διευθύνσεων μνήμης, και τα οποία στη συνέχεια θέλει να στείλει στην περιφερειακή συσκευή. Γιά το σκοπό αυτό, το λειτουργικό σύστημα ξεκινάει μία μεταφορά DMA από την παραπάνω περιοχή διευθύνσεων κύριας μνήμης προς τη συσκευή εξόδου. Mστω ότι η κρυφή μνήμη του επεξεργαστή είναι τύπου write through, δηλαδή, ως γνωστόν, κάθε τι που γράφει ο επεξεργαστής σε αυτήν, αυτή το γράφει αμέσως και στην κύρια μνήμη. Υπ' αυτές τις συνθήκες, υπάρχει περίπτωση να Page 1 of 5
2 φτάσουν λάθος (παλαιά) δεδομένα στη συσκευη εξόδου; Γιατί όχι; (γ) Mστω τώρα ότι στο σύστημα (β) η κρυφή μνήμη είναι τύπου write back, δηλαδή δεν γράφει αμέσως στην κύρια μνήμη κάθε αλλαγή τιμής (εγγραφή νέας τιμής) που κάνει ο επεξεργαστής, αλλά το γράφει αργότερα, όταν το block όπου έγινε η αλλαγή πρέπει να αντικατασταθεί στην κρυφή μνήμη από άλλο block. Υπ' αυτές τις συνθήκες, σε ποια περίπτωση θα καταλήξουν τα σωστά νέα δεδομένα στη συσκευή εξόδου, και σε ποια περίπτωση θα καταλήξουν εκεί λανθασμένες παλαιές τιμές; Λύσεις στο πρόβλημα της συνοχής κρυφής και κύριας μνήμης υπάρχουν "μεσοβέζικες", με εκδίωξη (flush) σελίδων από την κρυφή μνήμη (δύσκολο ή χρονοβώρο) ή με χρήση σελίδων που η κρυφή μνήμη αναγνωρίζει και δεν κρατά (non-cacheable pages) (μειώνει την επίδοση του επεξεργαστή), ή "ριζικές", με χρήση ενός πρωτόκολλου συνοχής κρυφών μνημών σαν αυτά που χρησιμοποιούν οι πολυεπεξεργαστές κοινόχρηστης μνήμης (shared-memory multiprocessors). 13.2: Συνοχή (Coherence) Κρυφών Μνημών - Snooping Οι πολυεπεξεργαστές κοινόχρηστης μνήμης (shared memory multiprocessors) αποτελεούνται από πολλαπλούς επεξεργαστές που όλοι "βλέπουν" μιά κοινή μνήμη, μέσω της οποίας επικοινωνούν μεταξύ τους και μπορούν να συνεργάζονται (π.χ. όταν εκτελούν ένα παράλληλο πρόγραμμα). Η επικοινωνία τους προκύπτει όταν ένας επεξεργαστής γράφει κάποια νέα αποτελέσματα σε ορισμένες θέσης της κοινής μνήμης, και ένας ή περισσότεροι άλλοι επεξεργαστές διαβάζουν αυτές τις νέες τιμές από εκείνες τις θέσεις μνήμης --κάτι που θυμίζει αρκετά και την επικοινωνία με τις συσκευές εισόδου/εξόδου. Οι πιό συχνοί τέτοιοι πολυεπεξεργαστές σήμερα είναι οι πολυπύρηνοι επεξεργαστές (multicore processors), που έχουν πολλαπλούς πυρήνες (cores) --δηλαδή επεξεργαστές-- όλους μέσα στο ίδιο chip. Επειδή οι μνήμες είναι συνήθως μονόπορτες (γιά να μην κοστίζουν πολύ), θα ήταν πολύ αργό εάν όλοι οι επεξεργαστές σ' ένα τέτοιο σύστημα εργάζονταν συνεχώς με την (μοναδική πόρτα της) μία(ς) κοινόχρηστη(ς) μνήμη(ς). Αντ' αυτού, λοιπόν, ο κάθε επεξεργαστής έχει την δική του "ιδιωτική" (private) κρυφή μνήμη, και μόνον οι αστοχίες αυτών των κρυφών μνημών (που είναι και σπανιώτερες) πηγαίνουν στην (μοναδική πόρτα της) κοινόχρηστη(ς) μνήμη(ς). Αυτήν την (μοναδική) πόρτα της κοινόχρηστης μνήμης την βλέπουμε συνήθως σαν μιά αρτηρία (bus) που ενώνει όλες τις κρυφές μνήμες όλων των πυρήνων (επεξεργαστών) καθώς και τη μνήμη. Qλες οι αστοχίες (misses) των κρυφών μνημών περνάνε από αυτή την αρτηρία (και άρα, όποιος θέλει και κοιτάζει (snoop) μπορεί να τις βλέπει). Qποτε δημιουργούμε πολλαπλά αντίγραφα της ίδιας πληροφορίας και κάποιος αλλάζει ένα από τα αντίγραφα (ή το πρωτότυπο) ενώ άλλοι έχουν και βλέπουν άλλα αντίγραφα, τότε είναι σα να "πάμε γυρεύοντας γιά μπελάδες"! Αυτό ισχύει και στο υλικό (κρυφές μνήμες), και στο λογισμικό (π.χ. web browser caches), και στην καθημερινή μας ζωή (π.χ. πολλοί φίλοι έχουν αντίγραφο του αριθμού τηλεφώνου μου στα κινητά τους, κι εγώ αλλάζω αριθμό τηλεφώνου...). Qπως και με τα I/O DMA's και την κρυφή μνήμη, παραπάνω στην άσκηση 13.1, ανάλογα προβλήματα εμφανίζονται και με τις (ιδιωτικές) κρυφές μνήμες στους πολυεπεξεργαστές κοινόχρηστης μνήμης. Την επιθυμητή συνοχή (coherence) τέτοιων κρυφών μνημών, δηλαδή το να βλέπουν όλοι οι επεξεργαστές την ίδια τιμή στην ίδια διεύθυνση (σχεδόν) ανά πάσα στιγμή, την εξασφαλίζουν ειδικά πρωτόκολα συνοχής, συνήθως υλοποιημένα σε υλικό (χωρίς να αποκλείονται και πρωτόκολα σε λογισμικό), τα απλούστερα από τα οποία είναι τα πρωτόκολα "snooping" (κρυφοκοίταγμα, ή κατασκοπία), όταν όλες οι κρυφές μνήμες συνδέονται πάνω στην ίδια αρτηρία (bus) και παρακολουθούν εκεί "όλα τα νέα της γειτονιάς". Page 2 of 5
3 Συνήθως τα πρωτόκολα αυτά ακολουθούν την πολιτική "write-invalidate": όποτε ένας από τους επεξεργαστές γράφει σε μιά διεύθυνση μνήμης (που αντίγραφό της είχε ή φέρνει στην κρυφή του μνήμη), τότε πρέπει να σιγουρευτούμε ότι αυτό θα είναι το μοναδικό αντίγραφο αυτής της διεύθυνσης, μεταξύ όλων των κρυφών μνημών του συστήματος. Εάν λοιπόν ο επεξεργαστής αυτός δεν είναι σίγουρος ότι κανείς άλλος δεν έχει αντίγραφο σε άλλη κρυφή μνήμη, τότε είναι υποχρεωμένος να "βροντοφωνάξει" (broadcast) πάνω στην κοινή αρτηρία ότι όλοι οι άλλοι πρέπει να ακυρώσουν (invalidate) τα αντίγραφα που τυχόν είχαν (αφού περιέχουν την παλαιά, άκυρη πλέον, τιμή). Ανάλογα με το πόσο λεπτομερή πληροφορία θέλει να θυμάται η κάθε κρυφή μνήμη γιά την κάθε γραμμή δεδομένων της, μπορεί, σε διάφορες περιπτώσεις, να είναι ή να μην είναι σίγουρη κατά πόσον μπορεί ή δεν μπορεί να υπάρχουν αντίγραφα της ίδιας γραμμής και σε άλλες κρυφές μνήμες. Qλα τα πρωτόκολα ξεχωρίζουν γιά την κάθε γραμμή σε ποιάν από τις εξής τρείς τουλάχιστο περιπτώσεις ("καταστάσεις") αυτή βρίσκεται: M (Modified): έχω αλλάξει (modified) το περιεχόμενο αυτής της γραμμής, και άρα είμαι η μόνη κρυφή μνήμη που έχω αντίγραφό της (dirty). S (Shared): έχω έγκυρο αντίγραφο αυτής της γραμμής, αλλά ενδέχεται και άλλες κρυφές μνήμες να έχουν αντίγραφό της, και άρα, βάσει της συμφωνίας μας "write-invalidate", το αντίγραφό μου είναι "καθαρό" (clean), δηλαδή όχι dirty. I (Invalid): αυτή η γραμμή της κρυφής μου μνήμης είναι άκυρη, δηλαδή περιέχει σκουπίδια. Εκτός από τις τρείς παραπάνω περιπτώσεις (καταστάσεις) γιά την κάθε γραμμή, που υπάρχουν σε όλα τα πρωτόκολα συνοχής, μερικά πρωτόκολα κρατάνε λεπτομερέστερες πληροφορίες --ξεχωρίζουν μία ή δύο περισσότερες περιπτώσεις (καταστάσεις): E (Exclusive): έχω έγκυρο και καθαρό (clean) (not dirty) αντίγραφο αυτής της γραμμής, και είμαι σίγουρος ότι καμία άλλη κρυφή μνήμη δεν έχει αντίγραφό της (τα πρωτόκολα που δεν έχουν αυτή την κατάσταση, περιλαμβάνουν αυτή την περίπτωση μέσα στην κατάσταση "S"). O (Owned): είχα αλλάξει το περιεχόμενο αυτής της γραμμής (dirty), και γι' αυτό οφείλω (κάποτε μελλοντικά) να το γράψω πίσω (write back) στη μνήμη, αλλά εν τω μεταξύ υπάρχουν κι άλλες κρυφές μνήμες που ζήτησαν αντίγραφό της, και τους έχω δώσει, άρα ΔΕΝ είμαι πιά η μόνη που έχω αντίγραφο (τα πρωτόκολα που δεν έχουν αυτή την κατάσταση, περιλαμβάνουν αυτή την περίπτωση μέσα στην κατάσταση "S", αλλά υποχρεούνται να έκαναν το write back με το που η πρώτη "άλλη" κρυφή μνήμη μου ζήτησε αντίγραφο). Qταν μιά κρυφή μνήμη ζητάει να διαβάσει μιά γραμμή, προφανώς λόγω αστοχίας, τότε, εκτός από τη μνήμη, και όλες οι άλλες κρυφές μνήμες ακούν το αίτημα. Εάν κάποια άλλη κρυφή μνήμη έχει τη γραμμή, σπεύδει αυτή πρώτη να την δώσει, πριν το κάνει η μνήμη: στην περίπτωση Shared (ή Exclusive) αυτό αποτελεί απλή επιτάχυνση, αλλά στην περίπτωση Modified (ή Owned) αυτό αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση ορθότητας, αφού η (κεντρική) μνήμη ΔΕΝ έχει την σωστή (πλέον πρόσφατη) τιμή! Bσκηση 13.3: Πράξεις στην Αρτηρία, σε Snooping Coherence Θεωρήστε δύο επεξεργαστές, τους Α και Β, και τις αντίστοιχες ιδιωτικές τους κρυφές μνήμες, που επικοινωνούν μεταξύ τους και με την κεντρική τους μνήμη με μιάν αρτηρία (bus). Οι Α και Β χρησιμοποιούν και οι δύο τη μεταβλητή ShVar, και συμβαίνουν τα εξής κατά χρονική σειρά: i. Αρχικά, η μεταβλητή ShVar βρίσκεται μόνο στη μνήμη και έχει τιμή μηδέν (0). ii. Ο επεξεργαστής Α διαβάζει την ShVar και κάνει υπολογισμούς με αυτήν. iii. Ο επεξεργαστής Β διαβάζει κι αυτός την ShVar, και κάνει κι αυτός υπολογισμούς Page 3 of 5
4 με αυτήν. iv. Ο επεξεργαστής Α εκτελεί την εκχώρηση ShVar = 1; v. Ο επεξεργαστής Β ξαναδιαβάζει την ShVar, γιά να κάνει κι άλλους υπολογισμούς με αυτήν. (a) Εάν ΔΕΝ υπάρχει πρωτόκολο συνοχής στην αρτηρία και στις κρυφές μνήμες, πόσες και ποιές πράξεις θα γίνουν πάνω στην αρτηρία, και σε ποιά από τα παραπάνω βήματα; (Δηλαδή, ποιά κρυφή μνήμη θα ζητήσει τι από την κεντρική μνήμη, γιατί, και πότε;) Στο βήμα (v), ο επεξεργαστής Β, με τι τιμή της μεταβλητής ShVar θα κάνει τους νέους του υπολογισμούς, και γιατί; (b) Mστω τώρα ότι οι Α και Β επικοινωνούν μεταξύ τους και με την κοινόχρηστη κεντρική τους μνήμη με πρωτόκολο snooping coherence πάνω στην αρτηρία. Απαντήστε πάλι πόσες και ποιές πράξεις θα γίνουν πάνω στην αρτηρία, και σε ποιά από τα παραπάνω βήματα; Στο βήμα (v), ο επεξεργαστής Β, με τι τιμή της μεταβλητής ShVar θα κάνει τους νέους του υπολογισμούς, και γιατί; (c) Mστω τώρα ότι το παραπάνω σενάριο αλλάζει, και περνάμε κατευθείαν από το βήμα (ii) στο βήμα (iv), χωρίς να συμβεί ενδιάμεσα η ανάγνωση (iii) της ShVar από τον Β. Σε αυτή την περίπτωση, πώς θα διαφέρουν μεταξύ τους (1) το πρωτόκολο συνοχής "MSI" που έχει μόνο τις καταστάσεις M, S, και I, από (2) το πρωτόκολο συνοχής "MESI" που έχει τις καταστάσεις M, E, S, και I; Bσκηση 13.4: Instruction Scheduling: Στατικό (Compiler) και Δυναμικό (Out-of-order Execution) (a) Θεωρήστε το εξής πρόγραμμα σε C (δύο εκχωρήσεις όλες κι όλες): "x = a+1; y = b+2;" όπου οι ακέραιες μεταβλητές a, b, x, και y βρίσκονται στη μνήμη, στις διευθύνσεις 120, 124, 128, και 132 αντίστοιχα (δεκαδικό). Μεταφράστε το πρόγραμμα αυτό σε Assembly του MIPS χωρίς "instruction scheduling", δηλαδή χωρίς να αναδιατάσετε την θέση των εντολών που αυτές έχουν "by default", βάσει του προγράμματος. (b) Qταν το πρόγραμμα (a) εκτελείται στην "κλασσική pipeline" των 5 βαθμίδων, πόσοι κύκλοι ρολογιού χάνονται λόγω αναμονών (αλληλεξαρτήσεων) επόμενων εντολών από εντολές load; Κάντε τώρα instruction scheduling όπως θα έκανε ένας σύγχρονος compiler, δηλαδή αναδιατάξτε τις εντολές --χωρίς να αλλάξει η σημασιολογία του προγράμματος, φυσικά-- ούτως ώστε να μην χάνονται αυτοί οι κύκλοι ρολογιού, και εξηγήστε εν συντομία γιατί επιτρέπεται αυτή η αναδιάταξη και γιατί δεν χάνονται οι κύκλοι ρολογιού. (c) Mστω τώρα η εξής παραλλαγή του προγράμματος (a): "(*px) = (*pa)+1; (*py) = (*pb)+2;" όπου οι μεταβλητές pa, pb, px, και py βρίσκονται στους καταχωρητές $12, $13, $14, και $15 αντίστοιχα, και είναι όλες τύπου pointers σε ακεραίους (άρα οι αυξήσεις και εκχωρήσεις του προγράμματος (a) τώρα γίνονται στις (ακέραιες) λέξεις μνήμης όπου δείχνουν αυτοί οι pointers). Μεταφράστε το πρόγραμμα αυτό σε Assembly του MIPS χωρίς instruction scheduling, και στη συνέχεια απαντήστε εάν ο compiler μπορεί και τώρα να κάνει instruction scheduling όπως στο ερώτημα (b) ή όχι. Εξετάστε χωριστά την περίπτωση που οι pointers px και pb έχουν διαφορετικές τιμές, και την περίπτωση που έχουν την ίδια τιμή: τι υπολογίζει το πρόγραμμα στην μία περίπτωση και τι στην άλλη; Αφού ο compiler δεν ξέρει την τιμή που θα έχουν οι pointers όταν θα εκτελείται το πρόγραμμα, επιτρέπεται να κάνει instruction scheduling όπως στο (b); (d) Mστω ότι εκτελούμε το πρόγραμμα (c), που έχει γίνει compiled αναγκαστικά χωρίς instruction scheduling όπως είπαμε στο (c), σε έναν επεξεργαστή pipelined, με out-of-order execution, και ότι στο 1% των περιπτώσεων που το εκτελούμε οι pointers px και pb έχουν ίση τιμή, ενώ στις υπόλοιπες 99% των περιπτώσεων έχουν διαφορετική τιμή. Μετά την πρώτη εντολή load, η εντολή addi πρέπει να περιμένει μέχρι να έλθουν τα δεομένα που Page 4 of 5
5 χρειάζεται από τη μνήμη, και η εντολή store πρέπει επίσης να περιμένει μέχρι να υπολογιστεί το (*pa)+1. Qμως, η επόμενη εντολή load, πότε υποχρεούται να περιμένει και πότε μπορεί να εκτελεστεί ανεξάρτητα; Θυμηθείτε ότι η κάθε εντολή περιμένει ΜΟΝΟΝ όταν εξαρτάται από κάποια προηγούμενή της που δεν έχει βγάλει ή κάνει ακόμα το αποτέλεσμα που χρειαζόμαστε. Εδώ, η επόμενη load από μοιάν προηγούμενη μπορεί να εξαρτάται, και υπό ποιά προϋπόθεση θα υπάρχει όντως αυτή η εξάρτηση; Πώς το hardware θα πετύχει να κάνει το ισοδύναμο του instruction scheduling που ο compiler δεν μπορούσε να κάνει; Πόσο συχνά θα χάνεται χρόνος λόγω αλληλεξαρτήσεων και πόσο συχνά δεν θα χάνεται; Bσκηση 13.5: Πολυνημάτωση (Multithreading) Mστω ένας επεξεργαστής με multithreading που έχει δύο νήματα στο υλικό του, το A και το B. Δηλαδή, (σχεδόν) όλα στον επεξεργαστή αυτόν είναι όπως και σ' έναν κανονικό, εκτός από το ότι έχει ΔΥΟ καταχωρητές PC, τον PCA και τον PCB, και ΔΥΟ αρχεία καταχωρητών, το RFA και το RFB. Ο PCA δείχνει στην επόμενη εντολή που πρέπει να εκτελεστεί από το πρόγραμμα A, και το RFA περιέχει την τρέχουσα τιμή των καταχωρητών του προγράμματος A. Ο PCB δείχνει στην επόμενη εντολή που πρέπει να εκτελεστεί από το πρόγραμμα B, και το RFB περιέχει την τρέχουσα τιμή των καταχωρητών του προγράμματος B. Σε κάποια στιγμή, και ενώ ο επεξεργαστής μας εκτελεί εντολές του προγράμματος A (χρησιμοποιώντας τον PCA και το RFA), μιά εντολή load προκαλεί δυστυχώς αστοχία κρυφής μνήμης, και πρέπει να πάμε στην κεντρική μνήμη, πράγμα που θα μας κοστίσει π.χ. 100 κύκλους ρολογιού (σε αυτή την άσκηση). Χάρις στο instruction scheduling από τον compiler, και χάρις στην out-of-order-execution pipeline, ο επεξεργαστής βρίσκει χρήσιμες εντολές να εκτελέσει (οι οποίες προφανώς ΔΕΝ χρειάζονται τα data της load που καθυστερεί), και οι οποίες θα κρατήσουν (παραγωγικά) απασχολημένο τον επεξεργαστή γιά 10 από αυτούς τους 100 κύκλους αναμονής. (a) Εάν ο επεξεργαστής δεν είχε multihtreading, πόσοι κύκλοι ρολογιού θα χάνονταν σε αυτό το σενάριο; Επειδή όμως ο επεξεργαστής μας έχει mulithreading, με το που διαπιστώνει ότι η εντολή load του νήματος Α προκαλεί αστοχία, αρχίζει να φέρνει (fetch) εντολές μέσω του PCB -- άρα του προγράμματος Β-- και να τις εκτελεί χρησιμοποιώντας τους καταχωρητές RFB, μέχρι να απαντήσει η κεντρική μνήμη στην αστοχία της load του A, οπότε και ξαναγυρίζει ο επεξεργαστής στην εκτέλεση εντολών από το νήμα A. (b) Το νήμα (πρόγραμμα) A τρέχει πιό γρήγορα (σε λιγότερο χρόνο) τώρα που υπάρχει multithreading απ' ό,τι πριν που δεν υπήρχε; Qμως, (c) τώρα που έχουμε multithreading, πόσοι κύκλοι ρολογιού θα χαθούν "συνολικά" στο παραπάνω σενάριο; "Συνολικά χαμένοι" κύκλοι σημαίνει κύκλοι που τίποτα χρήσιμο δεν προχωρά --ούτε εντολές του νήματος A, ούτε εντολές του νήματος B. Υποθέστε ότι το νήμα B είναι τυχερό, και τρέχει γιά 100 (τουλάχιστο) κύκλους χωρίς να του συμβεί καμία αστοχία της κρυφής μνήμης. copyright University of Crete, Greece. Last updated: 5 June 2013 by M. Katevenis. Page 5 of 5
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Οργάνωση Υπολογιστών Εργαστήριο 14: Συνοχή (Coherence) Κρυφών Μνημών, Προχωρημένοι Επεξεργαστές (Out-of-Order, Superscalar, Multithreading, Multicores) Μανόλης Γ.Η.
Πολυπύρηνοι επεξεργαστές Multicore processors
Πολυπύρηνοι επεξεργαστές Multicore processors 1 Μετάβαση στους πολυπύρηνους(1) Απόδοση των µονοεπεξεργαστών 25% ετήσια βελτίωση της απόδοσης από το 1978 έως το 1986 Κυρίως από την εξέλιξη της τεχνολογίας
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
ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2
ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2 Πολυπύρηνοι επεξεργαστές, μέρος 2 Αρης Ευθυμίου Πηγές διαφανειών: συνοδευτικές διαφάνειες αγγλικης εκδοσης του βιβλιου Cache coherence & scalability! Τα πρωτόκολλα
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
Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Πολυεπεξεργαστές
Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Πολυεπεξεργαστές Αρης Ευθυμίου Το σημερινό μάθημα! Εισαγωγή σε παράλληλα συστήματα Ταξινόμιση κατά Flynn Μέθοδοι επικοινωνίας: shared memory, message passing Δίκτυα διασύνδεσης!
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
Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Πολυεπεξεργαστές, 2ο μέρος
Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Πολυεπεξεργαστές, 2ο μέρος Αρης Ευθυμίου Το σημερινό μάθημα! Cache coherence directory protocols! Memory consistency! MulG- threading 2 Cache coherence & scalability! Τα
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
Αρχιτεκτονική Υπολογιστών
Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Παραλληλισμός Βασικές Πηγές: Αρχιτεκτονική Υπολογιστών: μια Δομημένη Προσέγγιση, Α. Tanenbaum, Vrije Universiteit, Amsterdam. Computer Architecture and Engineering, K. Asanovic,
Αρχιτεκτονική Υπολογιστών
Γιώργος Δημητρίου Ενότητα 11 η : Εισαγωγή σε Παράλληλες Αρχιτεκτονικές Παράλληλη Επεξεργασία Επίπεδο Παραλληλισμού Από εντολές έως ανεξάρτητες διεργασίες Οργανώσεις Παράλληλων Αρχιτεκτονικών Συμμετρικοί,
ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2
ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2 11ο μάθημα: πολυπύρηνοι επεξεργαστές, μέρος 1 Αρης Ευθυμίου Πηγές διαφανειών: συνοδευτικές διαφάνειες αγγλικης εκδοσης του βιβλιου Παράλληλη επεξεργασία Στο προηγούμενο
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Οργάνωση Υπολογιστών Εργαστήριο 11: Κρυφές Μνήμες και η Επίδοσή τους Μανόλης Γ.Η. Κατεβαίνης Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό
Αρχιτεκτονική υπολογιστών
1 Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου Αρχιτεκτονική υπολογιστών Ενότητα 4 : Κρυφή Μνήμη Καρβούνης Ευάγγελος Δευτέρα, 30/11/2015 Χαρακτηριστικά Θέση Χωρητικότητα Μονάδα Μεταφοράς
SMPcache. Ένα εργαλείο για προσομοίωση-οπτικοποίηση κρυφής μνήμης (Cache)
SMPcache Ένα εργαλείο για προσομοίωση-οπτικοποίηση κρυφής μνήμης (Cache) 1. Βασικές ρυθμίσεις του συστήματος: δημιουργία μια δικής μας σύνθεσης συστήματος. Το SMPcache είναι ένα εργαλείο με το οποίο μπορούμε
Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων
Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων Οργάνωση Η/Υ Ενότητα 1η: Εισαγωγή στην Οργάνωση Η/Υ Άσκηση 1: Αναλύστε τη διαδοχική εκτέλεση των παρακάτω εντολών MIPS με βάση τις
Επιπλέον διδακτικό υλικό κρυφών μνημών: set-associative caches, πολιτικές αντικατάστασης, χειρισμός εγγραφών
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Οργάνωση Υπολογιστών Επιπλέον διδακτικό υλικό κρυφών μνημών: set-associative caches, πολιτικές αντικατάστασης, χειρισμός εγγραφών Μανόλης Γ.Η. Κατεβαίνης Τμήμα Επιστήμης
Οργάνωση Υπολογιστών ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Εργαστήριο 9: Εισαγωγή στην Ομοχειρία (Pipelining - Διοχέτευση) Μανόλης Γ.Η.
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Οργάνωση Υπολογιστών Εργαστήριο 9: Εισαγωγή στην Ομοχειρία (Pipelining - Διοχέτευση) Μανόλης Γ.Η. Κατεβαίνης Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό
ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2
ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2 10ο μάθημα: Ορια παραλληλίας επιπέδου εντολής και πολυνηματικοί επεξεργαστές Αρης Ευθυμίου Πηγές διαφανειών: συνοδευτικές διαφάνειες αγγλικης εκδοσης του βιβλιου Ορια
Συστήματα Παράλληλης & Κατανεμημένης Επεξεργασίας
Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Συστήματα Παράλληλης & Κατανεμημένης Επεξεργασίας Ενότητα 10: Υποκλέπτοντα πρωτόκολλα. 2-state,3-state,4-state (MESI, dragon) cache coherent protocols. Συμφωνία
Ασκήσεις στα Προηγμένα Θέματα Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών
Ασκήσεις στα Προηγμένα Θέματα Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών ακ. έτος 2006-2007 Νεκτάριος Κοζύρης Νίκος Αναστόπουλος {nkoziris,anastop}@cslab.ece.ntua.gr Άσκηση 1: pipelining Εξετάζουμε την εκτέλεση του παρακάτω
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
Παράλληλα Συστήματα. Γιώργος Δημητρίου. Ενότητα 3 η : Παράλληλη Επεξεργασία. Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας - Τμήμα Πληροφορικής
Γιώργος Δημητρίου Ενότητα 3 η : Παράλληλη Επεξεργασία Παράλληλες Αρχιτεκτονικές Παράλληλο σύστημα είναι ένα σύνολο από επεξεργαστικά στοιχεία (processing elements) τα οποία: συνεργάζονται για γρήγορη επίλυση
Συστήματα Παράλληλης & Κατανεμημένης Επεξεργασίας
Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Συστήματα Παράλληλης & Κατανεμημένης Επεξεργασίας Ενότητα 10: Υποκλέπτοντα πρωτόκολλα. 2-state,3-state,4-state (MESI, dragon) cache coherent protocols. Συμφωνία
Συνάφεια Κρυφής (Λανθάνουσας) Μνήµης- -Συνέπεια Μνήµης (Cache Coherence-Memory Consistency)
Συνάφεια Κρυφής (Λανθάνουσας) Μνήµης- -Συνέπεια Μνήµης (Cache Coherence-Memory Consistency) για Πολυεπεξεργαστές Μοιραζόµενης Μνήµης (Shared Memory Multiprocessors) 1 Shared Memory Multiprocessors Η κύρια
Shared Memory Multiprocessors. Πολυεπεξεργαστές Μοιραζόµενης
Shared Memory Multiprocessors Πολυεπεξεργαστές Μοιραζόµενης Μνήµης 1 Shared Memory Multiprocessors Ηκύρια µνήµη προσπελαύνεται µε τον ίδιο τρόπο και ταχύτητα από όλους τους επεξεργαστές Κάθε επεξεργαστής
Διάλεξη 12 Καθυστερήσεις (Stalls) Εκκενώσεις Εντολών (Flushing)
ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη 2 Καθυστερήσεις (Stalls) Εκκενώσεις Εντολών (Flushing) Νίκος Μπέλλας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων Καθυστερήσεις και Εκκενώσεις Εντολών
ΕΘΝΙKΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. Ονοματεπώνυμο: ΑΜ:
ΕΘΝΙKΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Ονοματεπώνυμο: ΑΜ: ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ (τμήμα Μ - Ω) Κανονική εξεταστική Φεβρουαρίου
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»
ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΥΞΗΣΗΣ ΤΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ I
ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΥΞΗΣΗΣ ΤΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ I MIPS Η MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) είναι μία αρχιτεκτονική συνόλου εντολών (ISA) γλώσσας μηχανής που αναπτύχθηκε από την εταιρεία
Υ- 07 Παράλληλα Συστήματα Συνοχή κρυφής μνήμης με σύστημα καταλόγων
Υ- 07 Παράλληλα Συστήματα Συνοχή κρυφής μνήμης με σύστημα καταλόγων Αρης Ευθυμίου Γιατί όχι snooping Το snooping στηρίζεται σε εκπομπή σε όλους (broadcast) πρέπει όλοι οι ελεγκτές κρυφής μνήμης να μπορούν
Multi 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 Multi Cycle Datapath http://www.cslab.ece.ntua.gr/courses/comparch/ Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό
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
Οργάνωση επεξεργαστή (1 ο μέρος) ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική
Οργάνωση επεξεργαστή (1 ο μέρος) ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική Κώδικας μηχανής (E) Ο επεξεργαστής μπορεί να εκτελέσει το αρχιτεκτονικό σύνολο εντολών (instruction set architecture) Οι
Αρχιτεκτονικη υπολογιστων
ΤΕΙ Κρήτης Τμ. Μηχανικών Πληροφορικής Αρχιτεκτονικη υπολογιστων Τζαγκαράκης Χαράλαμπος hatzagarak@cs.teicrete.gr Εισαγωγη: ο επεξεργαστης και η γλωσσα του Eπεξεργαστής: MIPS Microprocessor Without Interlocked
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
Μηχανοτρονική. Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης 7 ο Εξάμηνο,
Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης 7 ο Εξάμηνο, 2016-2017 ΜΙΚΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΕΣ Μικροϋπολογιστής Υπολογιστής που χρησιμοποιείται για την είσοδο, επεξεργασία και έξοδο πληροφοριών. Είδη μικροϋπολογιστών:
Παραλληλισμός σε επίπεδο εντολών
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2015-16 Παραλληλισμός σε επίπεδο εντολών (Pipelining και άλλες τεχνικές αύξησης απόδοσης) http://di.ionio.gr/~mistral/tp/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης
Πληροφορική Ι. Μάθημα 6 ο Εκτέλεση πράξεων, Αρχιτεκτονική Η/Υ. Τμήμα Χρηματοοικονομικής & Ελεγκτικής ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας
Τμήμα Χρηματοοικονομικής & Ελεγκτικής ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας Πληροφορική Ι Μάθημα 6 ο Εκτέλεση πράξεων, Αρχιτεκτονική Η/Υ Δρ. Γκόγκος Χρήστος Εκτέλεση προγραμμάτων Πρόγραμμα: Ένα σύνολο από εντολές.
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
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
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΚΑΙ ΔΙΚΤΥΩΝ. ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Δρασίδης Γεώργιος
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΚΑΙ ΔΙΚΤΥΩΝ Μελέτη επεξεργαστών διπλού πυρήνα, πρωτοκόλλων συνοχής μνήμης και μελέτη υλοποίησης σε FPGA ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Δρασίδης Γεώργιος
Προβλήματα ταυτόχρονης εκτέλεσης (για νήματα με κοινή μνήμη)
Προβλήματα ταυτόχρονης εκτέλεσης (για νήματα με κοινή μνήμη) ΙΙΙ 1 lalis@inf.uth.gr Ταυτόχρονη εκτέλεση Ο προγραμματιστής δεν ελέγχει (άμεσα) την εκτέλεση/εναλλαγή των νημάτων Δεν γνωρίζει πότε θα αρχίσει
Είναι το «μυαλό» του υπολογιστή μας. Αυτός κάνει όλους τους υπολογισμούς και τις πράξεις. Έχει δική του ενσωματωμένη μνήμη, τη λεγόμενη κρυφή
1 Είναι το «μυαλό» του υπολογιστή μας. Αυτός κάνει όλους τους υπολογισμούς και τις πράξεις. Έχει δική του ενσωματωμένη μνήμη, τη λεγόμενη κρυφή μνήμη(cache). Η cache είναι πολύ σημαντική, πολύ γρήγορη,
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
Μάθημα 3: Αρχιτεκτονική Υπολογιστών
Μάθημα 3: Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 3.1 Περιφερειακές μονάδες και τμήμα επεξεργασίας Στην καθημερινή μας ζωή ερχόμαστε συνέχεια σε επαφή με υπολογιστές. Ο υπολογιστής είναι μια συσκευή που επεξεργάζεται
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
Κεφάλαιο 5. ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ -. Σερπάνος 2. Σημείωση
Κεφάλαιο 5 ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ -. Σερπάνος 1 Σημείωση Οι παρούσες διαφάνειες παρέχονται ως συμπλήρωμα διδασκαλίας για το μάθημα «Αρχιτεκτονική Υπολογιστών» του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Τεχνολογίας
Προβλήματα ταυτόχρονης εκτέλεσης (για νήματα με κοινή μνήμη)
Προβλήματα ταυτόχρονης εκτέλεσης (για νήματα με κοινή μνήμη) ΙΙΙ 1 lalis@inf.uth.gr Υποθέσεις εργασίας Νήματα/διεργασίες με κοινή μνήμη Αυτόματη διακοπή/εναλλαγή νημάτων/διεργασιών (π.χ. πάνω από 1 CPU
Εικονική Μνήμη (Virtual Μemory)
ΗΥ 431 Αρχιτεκτονική Παραλλήλων Συστημάτων Διάλεξη 16 Εικονική Μνήμη (Virtual Μemory) Νίκος Μπέλλας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ Απλό πείραμα int *data = malloc((1
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
Οργάνωση Υπολογιστών ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Ασκήσεις 7: Πρόγραμμα Συνδεδεμένης Λίστας και Διαδικασιών. Μανόλης Γ.Η.
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Οργάνωση Υπολογιστών Ασκήσεις 7: Πρόγραμμα Συνδεδεμένης Λίστας και Διαδικασιών Μανόλης Γ.Η. Κατεβαίνης Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό
Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών Τμήμα Πληροφορικής
Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών Τμήμα Πληροφορικής Άσκηση : Λυμένες Ασκήσεις Έστω ένα σύστημα μνήμης, στο οποίο έχουμε προσθέσει μια κρυφή μνήμη θυμάτων 6 θέσεων
Προβλήματα ταυτόχρονης εκτέλεσης (για νήματα με κοινή μνήμη)
Προβλήματα ταυτόχρονης εκτέλεσης (για νήματα με κοινή μνήμη) ΙΙΙ 1 lalis@inf.uth.gr Υποθέσεις εργασίας Νήματα/διεργασίες με κοινή μνήμη Αυτόματη διακοπή/εναλλαγή νημάτων/διεργασιών (π.χ. πάνω από 1 CPU
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
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
Σειρά Ασκήσεων 16: Εικονική Μνήμη (Virtual Memory)
1 of 6 ΗΥ-225: Οργάνωση Υπολογιστών Άνοιξη 2008 Τμ. Επ. Υπολογιστών Πανεπιστήμιο Κρήτης Σειρά Ασκήσεων 16: Εικονική Μνήμη (Virtual Memory) Προθεσμία έως Πέμπτη 5 Ιουνίου 2008, ώρα 23:59 (βδομάδα F) Βιβλίο
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
Μάθημα 3.2: Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας
Κεφάλαιο 3 ο Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Μάθημα 3.: Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας Όταν ολοκληρώσεις το κεφάλαιο θα μπορείς: Να σχεδιάζεις την εσωτερική δομή της ΚΜΕ και να εξηγείς τη λειτουργία των επιμέρους
Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας. Επανάληψη: Απόδοση ΚΜΕ. ΚΜΕ ενός κύκλου (single-cycle) Παραλληλισμός σε επίπεδο εντολών. Υπολογιστικό σύστημα
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Παραλληλισμός σε επίπεδο εντολών (Pipelining και άλλες τεχνικές αύξησης απόδοσης) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης
Σειρά Ασκήσεων 17: Μονάδες Εισόδου/Εξόδου (I/O), Αρτηρίες (Buses), DMA
6/7/2006 10:02 µµ 1 of 6 ΗΥ-225: Οργάνωση Υπολογιστών Άνοιξη 2006 Τµ. Επ. Υπολογιστών Πανεπιστήµιο Κρήτης Σειρά Ασκήσεων 17: Μονάδες Εισόδου/Εξόδου (I/O), Αρτηρίες (Buses), DMA Προθεσµία έως ευτέρα 28
Προβλήματα ταυτόχρονης εκτέλεσης (για νήματα με κοινή μνήμη)
Προβλήματα ταυτόχρονης εκτέλεσης (για νήματα με κοινή μνήμη) ΙΙΙ 1 lalis@inf.uth.gr Υποθέσεις εργασίας Νήματα/διεργασίες με κοινή μνήμη Αυτόματη διακοπή/εναλλαγή νημάτων/διεργασιών (π.χ. πάνω από 1 CPU
Μετρικές & Επιδόσεις. Κεφάλαιο V
Μετρικές & Επιδόσεις Κεφάλαιο V Χρόνος εκτέλεσης & επιτάχυνση Σειριακός χρόνος εκτέλεσης: Τ (για τον καλύτερο σειριακό αλγόριθμο) Παράλληλος χρόνος εκτέλεσης: (με επεξεργαστές) Επιτάχυνση (speedup): S
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
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Κρυφές Μνήμες. (οργάνωση, λειτουργία και απόδοση)
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Κρυφές Μνήμες (οργάνωση, λειτουργία και απόδοση) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Ιεραρχία συχνά και το
ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 9ο μάθημα: Αρχιτεκτονική συστήματος μνήμης: Κρυφές μνήμες εισαγωγή
ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 9ο μάθημα: Αρχιτεκτονική συστήματος μνήμης: Κρυφές μνήμες εισαγωγή Αρης Ευθυμίου Σύστημα μνήμης Η μνήμη είναι σημαντικό κομμάτι ενός υπολογιστή Επηρεάζει κόστος, ταχύτητα, κατανάλωση
Αρχιτεκτονική υπολογιστών
1 Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου Αρχιτεκτονική υπολογιστών Ενότητα 3 : Μια άποψη του κορυφαίου επιπέδου λειτουργίας και διασύνδεσης του υπολογιστή Καρβούνης Ευάγγελος Η έννοια
Παράλληλη Επεξεργασία Κεφάλαιο 1 Γιατί Παράλληλος Προγραμματισμός;
Παράλληλη Επεξεργασία Κεφάλαιο 1 Γιατί Παράλληλος Προγραμματισμός; Κωνσταντίνος Μαργαρίτης Καθηγητής Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Μακεδονίας kmarg@uom.gr http://eos.uom.gr/~kmarg Αρετή
Αρχιτεκτονική Υπολογιστών II 16-2-2012. Ενδεικτικές απαντήσεις στα θέματα των εξετάσεων
Αρχιτεκτονική Υπολογιστών II 6 --0 Ενδεικτικές απαντήσεις στα θέματα των εξετάσεων Θέμα. Τι γνωρίζετε για την τοπικότητα των αναφορών και ποιών μονάδων του υπολογιστή ή τεχνικών η απόδοση εξαρτάται από
Προγραμματισμός Ι (HY120)
Προγραμματισμός Ι (HY20) # μνήμη & μεταβλητές πρόγραμμα & εκτέλεση Ψηφιακά δεδομένα, μνήμη, μεταβλητές 2 Δυαδικός κόσμος Οι υπολογιστές είναι δυαδικές μηχανές Όλη η πληροφορία (δεδομένα και κώδικας) κωδικοποιείται
ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2
ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2 7ο μάθημα: Κρυφές μνήμες (cache) - εισαγωγή Αρης Ευθυμίου Πηγές διαφανειών: συνοδευτικές διαφάνειες αγγλικης εκδοσης του βιβλιου Σύστημα μνήμης! Η μνήμη είναι σημαντικό
Οργάνωση Κοινόχρηστης Μνήμης 2
Οργάνωση Κοινόχρηστης Μνήμης 2 Στο κεφάλαιο αυτό θα ασχοληθούμε με τους πολυεπεξεργαστές κοινόχρηστης μνήμης, γνωστούς και απλά ως πολυεπεξεργαστές. Θα δούμε βασικά σημεία της οργάνωσής τους και κυρίως,
Α. Δίνονται οι. (i) στη. πρέπει να. πιο. (ii) $a0. $s0 θα πρέπει να. αποθήκευση. αυξάνει τον. f: sub sll add sub jr. h: addi sw sw.
ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΡ ΙΟ ΥΠΟΛΟΟ ΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ www.cslab.ece.ntua. gr ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ
2η ΑΣΚΗΣΗ ΣΤΗΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Ακ. έτος , 5ο Εξάμηνο Σχολή ΗΜ&ΜΥ
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.
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 Ε Ρ Γ ΑΣ Τ ΗΡ ΙΟ Υ ΠΟΛΟΓΙΣ Τ ΙΚΩΝ Σ Υ Σ Τ ΗΜΑΤΩΝ w w w. c s l ab.ece.ntua.gr
ΟΜΑΔΕΣ ΕΝΤΟΛΩΝ: ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ
ΟΜΑΔΕΣ ΕΝΤΟΛΩΝ: ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ 1. Εισαγωγή Η λειτουργία της CPU καθορίζεται από τις εντολές που εκτελεί, και που ονομάζονται εντολές μηχανής (machine instructions) ή εντολές υπολογιστή (computer
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,
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
Οργάνωση Υπολογιστών ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Διαλέξεις 6: Κάλεσμα Διαδικασιών, Χρήση και Σώσιμο Καταχωρητών. Μανόλης Γ.Η.
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Οργάνωση Υπολογιστών Διαλέξεις 6: Κάλεσμα Διαδικασιών, Χρήση και Σώσιμο Καταχωρητών Μανόλης Γ.Η. Κατεβαίνης Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό
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,
Λειτουργικά Συστήματα (ΗΥ321)
Λειτουργικά Συστήματα (ΗΥ321) Διάλεξη 17: Χειρισμός Εισόδου - Εξόδου Συστήματα Εισόδου / Εξόδου: Το Υλικό Ε/Ε Μεγάλη ποικιλία συσκευών Ε/Ε Και μεγαλώνει Συνηθισμένες έννοιες: Πόρτα Δίαυλος Κοινό μέσο πρόσβασης
Αρχιτεκτονική Υπολογιστών
Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Παραλληλισμός Βασικές Πηγές: Αρχιτεκτονική Υπολογιστών: μια Δομημένη Προσέγγιση, Α. Tanenbaum, Vrije Universiteit, Amsterdam. Computer Architecture and Engineering, K. Asanovic,
Ιεραρχία Μνήμης. Ιεραρχία μνήμης και τοπικότητα. Σκοπός της Ιεραρχίας Μνήμης. Κρυφές Μνήμες
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Κρυφές Μνήμες (οργάνωση, λειτουργία και απόδοση) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Για βελτίωση της απόδοσης
Αρχιτεκτονική Μνήµης
ΕΣ 08 Επεξεργαστές Ψηφιακών Σηµάτων Αρχιτεκτονική Μνήµης Τµήµα Επιστήµη και Τεχνολογίας Τηλεπικοινωνιών Πανεπιστήµιο Πελοποννήσου Βιβλιογραφία Ενότητας Kuo [2005]: Chapters 3 & 4 Lapsley [2002]: Chapter
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ ΤΕΛΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗΝ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΣΤΟΥΣ Η/Y (ΗΥ232) Τετάρτη, 21 Δεκεμβρίου 2016 ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ 3 ΩΡΕΣ Για πλήρη
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Χειρισµός εδοµένων
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Χειρισµός εδοµένων 2.1 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2.1 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2.2 Γλώσσα Μηχανής 2.3 Εκτέλεση προγράµµατος 2.4 Αριθµητικές και λογικές εντολές 2.5 Επικοινωνία µε άλλες συσκευές
Συνοχή κρυφής μνήμης σε πολυπύρηνα/πολυεπεξεργαστικά συστήματα
Συνοχή κρυφής μνήμης σε πολυπύρηνα/πολυεπεξεργαστικά συστήματα ΙΙΙ 1 lalis@inf.uth.gr Απλοποιημένο μοντέλο συστήματος CPU/cores πάνω σε δίαυλο/δίκτυο (bus/interconnect) για απλότητα, εδώ CPU = core Η κυρίως
Δυναμική Θεώρηση και Συγχρονισμός των εξαρτήσεων των δεδομένων. Αλεξάνδρα Παπανδρεάδη (ΑΜ 362)
Δυναμική Θεώρηση και Συγχρονισμός των εξαρτήσεων των δεδομένων Αλεξάνδρα Παπανδρεάδη (ΑΜ 362) Το πρόβλημα Ιδανικά:! Θεώρηση εξαρτήσεων με εικασία! Κερδίζουμε όταν είμαστε σωστοί! Έχουμε ποινή όταν έχουμε
ΠΛΗ10 Κεφάλαιο 2. ΠΛΗ10 Εισαγωγή στην Πληροφορική: Τόμος Α Κεφάλαιο: 2 2.1: Bασική Δομή του Υπολογιστή
Εισαγωγή στην Πληροφορική: Τόμος Α Κεφάλαιο: 2 2.1: Bασική Δομή του Υπολογιστή Στόχοι Μαθήματος: Να γνωρίσετε τις βασικές λειτουργίες ενός Η/Υ. Να γνωρίσετε τις έννοιες δεδομένα, πληροφορία, επεξεργασία,
ΕΠΙΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ ΜΕ Η/Υ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ Καθηγητής Παναγιώτης
ΕΠΙΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ ΜΕ Η/Υ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ Καθηγητής Παναγιώτης ΠΡΟΒΛΗΜΑ Ένας μαθητής της Γ γυμνασίου, για να περάσει το μάθημα της Πληροφορικής θα πρέπει να βγάλει γενικό μέσο όρο (ΓΜΟ) 9.5 Το πρόγραμμα που
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
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
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΔΕΥΤΕΡΗ ΠΡΟΟΔΟΣ ΣΤΗΝ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΣΤΟΥΣ Η/Y (ΗΥ232)
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ ΔΕΥΤΕΡΗ ΠΡΟΟΔΟΣ ΣΤΗΝ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΣΤΟΥΣ Η/Y (ΗΥ232) Δευτέρα, 3 Νοεμβρίου 25 ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ 3 ΛΕΠΤΑ Για πλήρη
Αρχιτεκτονική Υπολογιστών
Βασικές Πηγές: Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Εισαγωγή Αρχιτεκτονική Υπολογιστών: μια Δομημένη Προσέγγιση, Α. Tanenbaum, Vrije Universiteit, Amsterdam. Computer Architecture and Engineering, K. Asanovic, CS1/2-52,
Κατανεμημένα Συστήματα
Κατανεμημένα Συστήματα Σημειώσεις εργαστηρίου Μέρος 2ο - Lab#4, Κατανεμημένα Συστήματα Νεβράντζας Βάιος-Γερμανός Λάρισα, Φεβρουάριος 2013 Με ρος 2ο-Lab4, σελίδα 1 Περίληψη Στο 2ο μέρος του εργαστηριακού
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
ΜΥΥ- 402 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Μεταγλώτιση, σύνδεση
ΜΥΥ- 402 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Μεταγλώτιση, σύνδεση Αρης Ευθυμίου Ανακοινώσεις! Βαθμοί: 1ης εργαστηριακής άσκησης Βαθμός 0 χωρίς σχόλια δεν έχω πάρει την άσκηση! ελέγξτε μήπως δεν το στέλνετε στο σωστό
Συστήματα μνήμης και υποστήριξη μεταφραστή για MPSoC
Συστήματα μνήμης και υποστήριξη μεταφραστή για MPSoC Πλεονεκτήματα MPSoC Είναι ευκολότερο να σχεδιαστούν πολλαπλοί πυρήνες επεξεργαστών από τον σχεδιασμό ενός ισχυρότερου και πολύ πιο σύνθετου μονού επεξεργαστή.
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
Υ- 07 Παράλληλα Συστήματα Transac9onal memory
Υ- 07 Παράλληλα Συστήματα Transac9onal memory Αρης Ευθυμίου Παρ. προγρ/μός με κλειδιά Χαμηλού επιπέδου πολύ κοντά στα μέσα και τις δομές του υλικού πολλές λεπτομέρειες, εύκολα γίνεται λάθος χαμηλή παραγωγικότητα