صفحه محصول - پاورپوینت مفهوم پردازش خط لوله اي

پاورپوینت مفهوم پردازش خط لوله اي (pptx) 31 اسلاید

دسته بندی : پاورپوینت

نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد اسلاید: 31 اسلاید

قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :

مفهوم پردازش خط لوله اي 1 مفهوم پردازش خط لوله اي مثال: شستن لباسها Ali, Bahram, Cathy, Dara هر كدام مقداري لباس دارند كه مي خواهند بشورند، خشك كنند و اتو كنند.  عمل شستن 30 دقيقه طول مي كشد. عمل خشك كردن 40 دقيقه طول مي كشد. اتو زدن 20 دقيقه طول مي كشد. 2 لباسشويي به صورت متوالي در انجام متوالي اعمال مذكور 6 ساعت براي كار چهار نفر طول ميكشد. 30 40 20 30 40 20 30 40 20 30 40 20 6 PM 7 8 9 10 11 Midnight T a s k O r d e r Time 3 لباسشويي به صورت خط لوله اي انجام اعمال مذكور به صورت خط لوله اي 3.5 ساعت براي كار چهار نفر طول ميكشد. 6 PM 7 8 9 10 11 Midnight T a s k O r d e r Time 4 مفهوم پايه خط لوله: چندین دستورالعمل به طور همزمان در حال اجر هستند. خط لوله به بخش ها یا قطعات تقسیم می شود. چرخه ماشین بوسیله کندترین مرحله خط لوله معین می گردد. معمولا چرخه ماشین = پالس ساعت 5 خط لوله ای کردن اگر n تکلیف (Task) داشته باشیم که زمان اجرای هر کدام از آن ها برابر با tn باشد (زمان انجام کل تکالیف = n*tn)، با فرض اینکه تعداد قطعات خط لوله k باشد و هر قطعه در tp انجام پذیر باشد (پالس ساعت = tp): Task اول در k پالس (k*tp) انجام می پذیرد. Task های دیگر هر کدام در پالس زمانی بعدی (یک پالس زمانی) تکمیل خواهند شد، پس زمان لازم برای انجام (n-1) تکلیف دیگر برابر با (n-1)*tp خواهد شد. در نتیجه افزایش سرعت پردازش خط لوله نسبت به پردازش غیر خط لوله ای از فرمول زیر محاسبه می گردد: S = ntn / (k + n - 1)tp 6 نكاتي در مورد پردازش خط لوله اي پردازش خط لوله اي يك كار خاص را سريعتر نميكند، بلكه توان عملياتي كل را بهبود ميبخشد. سرعت خط لوله توسط كندترين مرحله محدود ميگردد. با استفاده از منابع مختلف چند كار همزمان باهم اجرا ميشوند. در حالت ايده آل، تسريع به تعداد مراحل خط لوله است. مراحل نامتعادل (با زمان اجراي نامساوي) سرعت و كارايي خط لوله را كاهش ميدهد. زماني كه براي پر كردن و خالي كردن خط لوله صرف ميشود نيز باعث كاهش سرعت خط لوله ميگردد. 6 PM 7 8 9 T a s k O r d e r Time 7 پنج مرحله سيكل دستورالعمل Ifetch: Instruction Fetch Fetch the instruction from the Instruction Memory Reg/Dec: Registers Fetch and Instruction Decode Exec: Calculate the memory address Mem: Read the data from the Data Memory Wr: Write the data back to the register file 8 IF: Instruction Fetch ID Instr. Decode Reg. Read پنج مرحله مسير داده پردازنده MIPS MEM:Memory Access WB: Write Back EX: Execute Addr. Calc