Отчеты по лабораторным работам
  • Регистрация
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса)

Кафедра кибернетики и вычислительной техники.

Отчёт по лабораторной работе № 2 по дисциплине: "Вычислительные системы" на тему: " ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ КОНВЕЙЕРНЫХ ВС "

 

Цель работы: Ознакомление с принципом реализации конвейерных вычислительных систем, освоение методов подготовки задач для конвейера процессоров и приобретение навыков оценки эффективности конвейерных ВС.

Ход работы:

 

 

Вариант

α

b

Арифметическое выражение

22

2

5

(a + b + c)(d + e/f)(hk + g) m

Трудоёмкость операции сложения tc=1;

Трудоёмкость операции умножения tu=α.tc;

Трудоёмкость операции умножения td=b.tu;

1 2 3 4 5 6 7 8 9

(a + b + c)(d + e/f)(hk + g) m

Оценим эффективность конвейерной ВC ЯПФ данного выражения реализованной на двухпроцессорной параллельной ВС в синхронном режиме.

 

Для данной ЯПФ, можно записать следующий вектор х исходных данных: x = (a, b, c, d, e, f, g, h, k, m);

вектор-функция, реализующий ярус 0 выглядит так,

f1(x) = (a/b, c/d, e, f, g, h, k, m) ,

или, используя обозначения ЯПФ: 01 = a/b, 02 = c/d,

f1(x) = (01, 02, e, f, g, h, k, m) ;

время реализации 0-го яруса t1 = 5.

Далее, для яруса 1 получим следущую вектор-функцию:

f2(f1) = (11, 12, g, h, k, m) ,

и длительность операции f2 равна t2 = 5. Ярус 2 реализуется вектор – функцией

f3(f2) = (21, 22, k, m)

с длительностью t3 = 5. Ярус 3 реализуется вектор – функцией f4(f3) = (31, 32)

с длительностью t4 = 1, и, наконец, ярус 4 реализуется скалярной функцией

f5(f4) = f5(41) = F(x)

с длительностью t4 = 3.

Таким образом, время tп последовательной реализации ярусов ЯПФ равно

.

Теперь можно определить такт, tк, конвейера:

.

Коэффициент ускорения конвейера в данном случае, не может превышать величины

К = 19/5 = 3,8 .

Такт

1

2

3

4

5

Функция

f1

f1(x1)

f1(x2)

f1(x3)

f1(x4)

f1(x5)

f2

 

f2(f1(x1))

f2(f1(x2))

f2 (f1(x3))

f2 (f1(x4))

f3

   

f3(f2 (f1(x1)))

f3(f2(f1(x2)))

f3(f2(f1(x3)))

f4

     

f4(f3(f2(f1(x2))))

f4(f3(f2(f1(x2))))

Выход F(x)

       

F(x1)

Далее, определим структуру конвейера. Если для каждого яруса ЯПФ назначить специализированный процессор, тогда загрузка ВС составит величину

r = K/n = 3,8/5 = 0,76.

Однако характеристики конвейера можно улучшить, если для операций ярусов 3 и 4 ЯПФ назначить один процессор, Пр4. Он исполнит все эти операции за t3 = 4, т. е. в пределах такта конвейера, и в то же время загрузка конвейера возрастет до величины

r = К/4 = 0,95

при том же самом коэффициенте ускорения.

Выводы: В ходе лабораторной работы получена 4 - процессорная конвейерная ВС со следующй структурой:

 

Рисунок 2. Структурная схема

Длительность такта конвейера равна 5, коэффициент ускорения по отношению к последовательной реализации ЯПФ равен 3,8, загрузка конвейера - 0,95.

Однако, если рассматривать отношение времени реализации данной задачи на ВС класса ОКОД к времени реализации на конвейерной ВС, то получим абсолютный коэффициент ускорения равный 19/4=4,75(c).

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

По темам:

История Украины

Культурология

Высшая математика

Информатика

Охотоведение

Статистика

География

Военная наука

Английский язык

Генетика

Разное

Технологиеские темы

Украинский язык

Филология

Философия

Химия

Экология

Социология

Физическое воспитание

Растениевосдство

Педагогика

История

Психология

Религиоведение

Плодоводство

Экономические темы

Бухгалтерские темы

Маркетинг

Иностранные языки

Ветеринарная медицина

Технические темы

Землеустройство

Медицинские темы

Творчество

Лесное и парковое хозяйство