第六次学习报告计算机架构课程

大学计算机架构课第五周学习报王福Lecture11PreciseExceptions,StateMaintenance,StateRecovery2ISA顺序执行的语法。例如下图所示的乘法和加法操3Handling4、Precisemit=finishexecutionandupdatearch.state5PreciseException(1)依曼模型指令集规定的；(2)有助于软件调试；(3)更容易从异常中6、Reorder当指令被之后会在ROB中保留一个。当指令完成之后，会将结果写到ROB的处。当最早的指令完成以后（没有异常时），它的结果被移入到寄存器文件或者器中。ROB的格式ROB获取寄存器的值时，ROBcontent简化ROB的：(1)首先寄存器文件：如果寄存器不可用，那么寄存器文件存放寄存器值ROB的ID；把寄存器映射到ROB，即当有指令要写入寄存器时，寄存器文件将寄存器映射到ROB处。(2)然后ROB。(3)这样，ROBcontentaddressableROBoutput和anti依赖被并不是真依赖，因为同一个寄存器的不同值之间没有存器值的ROB（寄存器ID对应ROBID,结构寄存器ID对应物理寄存器ID,重命名之后，ROBID代表了寄存器）从而消除了anti-andoutput-ROBDecode：寄存器文件或者ROB，定位ROB的，检查指令是否能Dispatch指令。(3)CompletionROB者器，否则清空流水线并且从异常处理程序开始执行ROBpreciseexception来说概念上很简单；可以消除假依赖。缺点：在结果没有写入到寄存器之前需要ROB。7History(1)当指令译码后，保留一个HB；(2)当指令完成时，把旧的值在HB中的目标地址中；(3)HB入口；(4)当指令是最旧的并且有异常要处理时，HB中旧的值从尾到头写回到构架状优点：寄存器中存放的值。缺点：需要读目标寄存器中旧的值；一旦出现HB，从而增大了异常或者中断的延迟。8、Futureidea：保留两个寄存器文件(speculativeandarchitectural)，Futurefile用来快速的寄存器值。Architecturalfile用来在异常发生时恢复状态。优点：不需要从ROB中的值或者从目标寄存器中读旧的值。缺点：拥有多个寄存器文件;arch.filefuturefile当中9、architecturalstate；(2)清空流水线中所有新的指令；(3)IP和寄存器；Reorder清空流水线中比分支指令晚的指令；完成所有在ROBHistoryHBUndobranch指令之后的指令并且把旧的值一个一个地到寄存器中Future等待直到分支称为最旧的指令；把arch.regfilefuturefile当futurefile/map并且和该分支关联起来；当futurefile/mapcheckpoint都checkpointedfuturefile/mapbranch之后的Lecture12OutofOrderExecution(DynamicInstruction1、寄存器和器的主要区寄存器依赖是静态的，而器的依赖是动态决定寄存器状态很小，器的状态很大（寄存器很容易重命名，但器很寄存器的状态对其他的线程或者处理器是不可见的，器的状态是2、乱序执行（OutoforderExecution，DynamicScheduling）restingarea中每条指令需要的操作数是否准备好3需要把一个值得产生者和消耗者起reservationstationssourcetag和broadcasttag进行比较，如果匹(4)sourcevaluesdispatch到它如果所有的源都准备好了则指令wakeawake，需要功能单元选择一个4、TwohumpsinaModernPipeline5、generalorganizationofanOOO6Preciseexceptionidea：在把指令提交给architecturalstateReoderBuffer来重新对指registeraliasarchitecturalregisterfile7PreciseException的乱序执行ReoderBuffer支持顺序指令提交；使用单个的寄存器文件来寄存器（Speculativeandarchitectural)，INT和FP仍然是分开的；Futureregistermap用来做重命名；architecturalregistermap用来做状态恢复寄存器重命名消除了依赖，实现生产者和消费者的tagbroadcastwakeupselect实现乱序9、dataflow图受限于instructionwindow。instructionwindow：所有但是还Lecture13OutofOrderExecutionandData1、依赖处在乱序机器中需要遵守依赖，但是地址直到load/store执行之后才能三个推论：(1)对器地址重命名是很的；(2)load/store指令执行之后才能确定它们是否有依赖关系；(3)load/store指令的地址确定之后，可能有以前或者后来的指令没有确定器地址后来的load指令可能比先前的load指令更早确定器地址，这称为消岐问题（memorydisambiguationproblem)或者地址不确定问题（unknownaddressproblem)三种解决方法：(1)保守的：stall掉loadzstore全部计算出了它们的地址；(2)loadstore没有依赖关系并且load指令；(3)loadstore指令有依赖2、Store-Loadloadstoreloadstore指令的依赖关系1store全部提交2storestorebufferload地址是不store地址匹配loadstore指令的调度1loadstore指令都有依赖关系2loadstore指令都没有依赖关系3loadstore指令的依赖关系3、Memoryloadstore指令都有依赖关系。优点是不需要loadstore指令都没有依赖关系。优点是简单，大多数情况都是这样，缺点是需要恢复和重新执行load指令，而且取决于错误预测loadstore指令的依赖关系。优点是更加load指令。4(1)流水线(2)乱序执行(3)dataflow(4)SIMD处理(5)VLIW(6)解耦执（DecoupledAccessExecute)(7)脉冲阵列dataflow机器中，一段程序包含dataflowdataflow的节点6、dataflow7、DataFlow8、DataFlow缺点：调试非常；在纯dataflow模型中实现动态数据结构非常；需要并行度控制；高的记录开销；指令周期是无效的，器局部性没有挖掘9DataFlow和Control1ISAcontrolflowISAdataflow，但保