چکیده
در این مقاله ما به آنالیز جریان عملی دو پیاده سازی سخت افزار معماری وظیفه سوپراسکالار ( فوق عدد ) می پردازیم. وظیفه سوپراسکالار یک وظیفه آزمایشی است که مبتنی بر زمانبندی جریان داده است که وابستگی های داده های درون وظیفه را به صورت دینامیک می یابد، موازی سازی سطح وظیفه را مشخص می کند، و وظیفه ها را در وضعیت خارج ا نوبت اجرا می کند. در این مقاله ما یک پایه پیاده سازی و اجرای معماری وظیفه سوپراسکالار را همانند یک طراحی جدید با کارایی بهبود یافته معرفی می کنیم. ما رفتار پردازش برخی از وظیفه های وابسته و غیر وابسته را با هر دو اساس و طراحی های سخت افزاری بهینه یافته مورد مطالعه قرار می دهیم و نتایج شبیه سازی را با نتایج پیاده سازی حین اجرا مقایسه می کنیم.
کلمات کلیدی: وطیفه سوپراسکالار، زمانبند وظیفه سخت افزار، VHDL
1-مقدمه
در اجرای همزمان فرض این است که هر قسمت مجزا از یک برنامه وظیفه نامیده می شود که به صورت سریال و پشت سر هم در پردازنده اجرا می شوند که اجرای چند قسمت پدید می آیند که به صورت همزمان اتفاق بیافتند. به هر حال، انجام همزمان ( مثلا ایجاد، مدیریت وظایف همزمان شده) برای رسیدن به کارایی بهتر یک چالش سخت و مهم برای سیستم های کنونی با کارایی بالا است. با اینکه تئوری گسترده است، پیچیدگی مدل برنامه سازی موازی سنتی در بیشتر حالات مانع از رسیدن به نتیجه کارایی برنامه نویس می شود.
برخی قسمت بندی کردن های بخشهای حافظه مجازی ارائه شده اند تا همزمان سازی بهتری ارائه شود. سیستم های مدیریت وظیفه در نرم افزارهای دینامیک مانند مدل های برنامه ریزی جریان داده مبتنی بر وظیفه [1,2,3,4,5] از منفعت اصول جریان داده برای بهبود موازی سازی سطح وظیفه و غلبه بر محدودیت های سیستم های مدیریت وظیفه استاتیک استفاده می کند. این مدل ها تلویحا محاسبات و داده ها را زمانبندی می کنند و از وظیفه بجای ساختار مانند یک واحد کاری پایه استفاده می کنند و بنابراین رها کردن برنامه ریز و برنامه نویس از مدیریت موازی سازی را در پی دارد. در حالی که این مدل های برنامه ریزی شباهت های مفهومی را با لوله های سوپراسکالار خارج از نوبت که بخوبی شناخته شده هم هستند به اشتراک می گذارند ( به عنوان مثال آنالیز دینامیک وابستگی داده و زمانبندی جریان داده) ،آنها وابسته به آنالیز وابستگی مبتنی بر نرم افزار هستند که به طور ذاتی کند هستند و توانایی آنها را محدود می کند. مشکل فوق الذکر با تعداد هسته های موجود افزایش می یابد. به منظور حفظ تمام هسته ها به صورت مشغول و سرعت دادن به بهبود کاربرد کل نیاز می شود که این را به وظایف کوچکتر و بیشتری تقسیم کرد. زمانبندی وظیفه ( مثلا ایجاد و مدیریت اجرای وظیفه) در نرم افزار سرریزی ها را معرفی می کند و به طور افزاینده ای با تعداد هسته ها غیر مفید خواهد شد. در مقایسه یک راه حل زمانبندی سخت افزار می تواند به سرعت بهتری برسد و به عنوان یک زمانبند وظیفه سخت افزار به چرخه های کمتری نسبت به نسخه نرم افزار ی برای ارسال یک وظیفه نیاز دارد. بعلاوه یک چینش رمانبندی وظیفه سخت افزار مقیاس پذیرتر و موازی تر نسبت به معادل نرم افزاری است...
میتوانید از لینک ابتدای صفحه، مقاله انگلیسی را رایگان دانلود فرموده و چکیده انگلیسی و سایر بخش های مقاله را مشاهده فرمایید