Algoritmo de tomasulo
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Algoritmo de Tomasulo. MO401 – Arquitetura de Computadores I. Cristiano Dalmaschio Ferreira. Instituto de Computação Universidade Estadual de Campinas – SP - Brasil. Introdução. Pipelines e paralelismo no nível de instrução. Conflitos de Dados. DIV.D F0, F1, F2 SUB.D F5, F0, F3

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Presentation Transcript


Algoritmo de Tomasulo

MO401 – Arquitetura de Computadores I

Cristiano Dalmaschio Ferreira

Instituto de Computação

Universidade Estadual de Campinas – SP - Brasil


Introdução

  • Pipelines e paralelismo no nível de instrução

Algoritmo de Tomasulo


Conflitos de Dados

DIV.D F0, F1, F2

SUB.D F5, F0, F3

ADD.D F0, F2, F4

MULT.D F6, F7, F8

ADD.D F7, F2, F4

Algoritmo de Tomasulo


Conflitos de Dados

DIV.D F0, F1, F2

SUB.D F5, F0, F3

ADD.D F0, F2, F4

MULT.D F6, F7, F8

ADD.D F7, F2, F4

Algoritmo de Tomasulo


Conflitos de Dados

RAW

DIV.D F0, F1, F2

SUB.D F5, F0, F3

ADD.D F0, F2, F4

MULT.D F6, F7, F8

ADD.D F7, F2, F4

Algoritmo de Tomasulo


Conflitos de Dados

RAW

DIV.D F0, F1, F2

SUB.D F5, F0, F3

ADD.D F0, F2, F4

MULT.D F6, F7, F8

ADD.D F7, F2, F4

Algoritmo de Tomasulo


Conflitos de Dados

RAW

WAW

DIV.D F0, F1, F2

SUB.D F5, F0, F3

ADD.D F0, F2, F4

MULT.D F6, F7, F8

ADD.D F7, F2, F4

Algoritmo de Tomasulo


Conflitos de Dados

RAW

WAW

DIV.D F0, F1, F2

SUB.D F5, F0, F3

ADD.D F0, F2, F4

MULT.D F6, F7, F8

ADD.D F7, F2, F4

Algoritmo de Tomasulo


Conflitos de Dados

RAW

WAW

DIV.D F0, F1, F2

SUB.D F5, F0, F3

ADD.D F0, F2, F4

MULT.D F6, F7, F8

ADD.D F7, F2, F4

WAR

Algoritmo de Tomasulo


Escalonamento de Instruções

  • Escalonamento estático

    • Focalizado no compilador

  • Escalonamento dinâmico

    • Focalizado no hardware

Algoritmo de Tomasulo


Renomeação de Registradores

WAW

MULT.D F1, F4, F5

ADD.D F1, F2, F3

MULT.D F6, F7, F2

ADD.D F7, F2, F4

ADD.D F8, F1, F4

WAR

Algoritmo de Tomasulo


Renomeação de Registradores

WAW

MULT.D F1, F4, F5

ADD.D F1, F2, F3

MULT.D F6, F7, F2

ADD.D F7, F2, F4

ADD.D F8, F1, F4

MULT.D F1, F4, F5

ADD.D R1, F2, F3

MULT.D F6, F7, F2

ADD.D R2, F2, F4

ADD.D F8, R1, F4

WAR

Algoritmo de Tomasulo


Algoritmo de Tomasulo

  • IBM360/91

  • Explorar o paralelismo no nível de instrução

  • Minimizar conflitos RAW, WAW, WAR

Algoritmo de Tomasulo


Arquitetura de Hardware


Arquitetura de Hardware


Arquitetura de Hardware


Execução do algoritmo

Ciclo 1

Algoritmo de Tomasulo


Execução do algoritmo

Ciclo 2

Algoritmo de Tomasulo


Execução do algoritmo

Ciclo 3

Algoritmo de Tomasulo


Execução do algoritmo

Ciclo 4

Algoritmo de Tomasulo


Execução do algoritmo

Ciclo 5

Algoritmo de Tomasulo


Execução do algoritmo

Ciclo 6

Algoritmo de Tomasulo


Execução do algoritmo

Ciclo 8

Algoritmo de Tomasulo


Execução do algoritmo

Ciclo 42

Algoritmo de Tomasulo


Execução do algoritmo

Ciclo 52

Algoritmo de Tomasulo


Conclusões

  • Explora paralelismo

  • Renomeação de registradores

  • “Buferização de operandos”

  • Independência: Compilador X Arquitetura

Algoritmo de Tomasulo


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