2004-gre-cs-practice-book.pdf/Q17 — различия между версиями

Материал из DISCOPAL
Перейти к: навигация, поиск
Строка 24: Строка 24:
  
 
{{cstest-source|2004-gre-cs-practice-book.pdf|18|17}}
 
{{cstest-source|2004-gre-cs-practice-book.pdf|18|17}}
 
Вообще странно, что менее выгодно, когда результат операции сразу доступен. Надо это вкурить.
 
 
Кто-то может это обьяснить? Это на практике так?
 
 
Граф наверно такой, в регистры влезаем
 
<graph>
 
digraph G{
 
  A -> MUL_R3
 
  B -> MUL_R3
 
  C -> MUL_R4
 
  MUL_R3 -> MUL_R4
 
 
  B -> MUL_R5
 
  C -> MUL_R5
 
 
  MUL_R5 -> SUM_R6
 
  MUL_R3 -> SUM_R6
 
 
  SUM_R6 -> SUM_R7
 
  MUL_R4 -> SUM_R7
 
}
 
</graph>
 
 
При другом графе наверно не влезем.
 
 
Последовательность
 
  A × B → R3    // 1 такт
 
  R3 × C → R4    // 2 такта
 
 
 
  B × C → R5    // 1 такт
 
  R5 + R3 → R6  // 1 такт
 
  R6 + R4 → R7  // 1 такт
 
 
---------------------------
 
Ваш вариант должен работать по-другому, потому что «…однако операция занимает два цикла, если она дает результат, необходимый для выполнения непосредственно следующей операции в последовательности операций…».
 
  A × B → '''R3'''    // 2 такта, т.к результат используется непосредственно в следующей операции
 
  '''R3''' × C → R4    // 1 такт, т.к содержимое R4 не используется в следующей операции
 
 
 
  B × C → '''R5'''    // 2 такта, т.к результат используется непосредственно в следующей операции
 
  '''R5''' + R3 → '''R6'''  // 2 такта, т.к результат используется непосредственно в следующей операции
 
  '''R6''' + R4 → R7  // 1 такт
 
Итого 8 циклов.
 
  
 
Я бы предложил следующее:
 
Я бы предложил следующее:

Версия 19:57, 23 декабря 2024

Задача зарезервирована: Urmat A 14:14, 21 декабря 2024 (UTC)

Вопрос: Q17-4c9f66

Некоторая конвейерная RISC-машина имеет 8 регистров общего назначения R0, R1, …, R7 и поддерживает следующие операции

 ADD Rs1, Rs2, Rd    Add Rs1 to Rs2 and put the sum in Rd
 MUL Rs1, Rs2, Rd    Multiply Rs1 by Rs2 and put the product in Rd

Операция обычно занимает один цикл; однако операция занимает два цикла, если она дает результат, необходимый для выполнения непосредственно следующей операции в последовательности операций.

Рассмотрим выражение AB + ABC + BC, где переменные A, B, C находятся в регистрах R0, R1, R2.

Если содержимое этих трех регистров не должно изменяться, то каково минимальное количество тактов требуется для последовательности операций, которая вычисляет значение AB + ABC + BC?

Ответы

  • 5
  • Правильный ответ: 6
  • 7
  • 8
  • 9

Объяснение

Исходники — вопрос 17 на 18 странице книги «2004-gre-cs-practice-book.pdf»

Я бы предложил следующее:

MUL R0, R1, R3 → 1 цикл
MUL R1, R2, R4 → 1 цикл
MUL R3, R2, R5 → 1 цикл
ADD R3, R4, R6 → 2 цикла, т.к результат используется непосредственно в следующей операции
ADD R5, R6, R7 → 1 цикл

Итого 6 циклов.

Ну и граф вычислений вот такой: [svg]

PS Вообще архитектура RISC под капотом сложная штука под которой происходит множество разных процессов. В данном примере речь идет о таком понятии как data hazards(В русскоязычном сегменте я не нашёл толковой информации). В нашем случае идет речь о случае RAW(Read after write). Это случай, когда возникает проблема с чтением данных из регистра. Суть в том, что данные при выполнении какой-то операции не сразу записываются в регистр. Под капотом инструкции выполняются в несколько стадий, и когда одна инструкция лезет в данные, которые использовались в другой, ещё не завершенной инструкции, то может произойти конфликтная ситуация, data hazard.Check-me-animated.gif Решено: Urmat A 14:33, 21 декабря 2024 (UTC)