Современные высокопроизводительные компьютеры
Если этот конфликт типа WAR не существует, централизованная схема управления сообщает функциональному устройству о необходимости записи результата в регистр назначения. Эта стадия заменяет стадию WB в простом конвейере. Основываясь на своей собственной структуре данных, централизованная схема управления управляет продвижением команды с одной ступени на другую взаимодействуя с функциональными устройствами. Но имеется небольшое усложнение: в регистровом файле имеется только ограниченное число магистралей для операндов-источников и магистралей для записи результата. Централизованная схема управления должна гарантировать, что количество функциональных устройств, которым разрешено продолжать работу на ступенях 2 и 4 не превышает числа доступных шин. Мы не будем вдаваться в дальнейшие подробности и упомянем лишь, что CDC 6600 решала эту проблему путем объединения 16 функциональных устройств друг с другом в четыре группы и поддержки для каждой группы устройств набора шин, называемых магистралями данных (data trunks). Только одно устройство в группе могло читать операнды или записывать свой результат в течение одного такта. Общая структура регистров состояния устройства централизованного управления показана на рисунке 6.4. Она состоит из 3-х частей:
Состояние команды - показывает каждый из четырех этапов выполнения команды.
Состояние функциональных устройств - имеются 9 полей, описывающих состояние каждого функционального устройства:
Занятость - показывает, занято устройство или свободно Op - выполняемая в устройстве операция Fi - регистр результата Fj, Fk - регистры-источники операндов Qj, Qk - функциональные устройства, вырабатывающие результат для записи в регистры Fj, Fk Rj, Rk - признаки готовности операндов в регистрах Fj, Fk
Состояние регистров результата - показывает функциональное устройство, которое будет записывать в каждый из регистров. Это поле устанавливается в ноль, если отсутствуют команды, записывающие результат в данный регистр. Интересным вопросом является стоимость и преимущества централизованного управления.
|