Особенности архитектуры универсальных микропроцессоров. Механов В.Б. - 124 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

124
– Е-состояние – строка присутствует в кэше только этого
процессора, но не модифицирована (ее копия в основной памяти
действительна). Запись переведет ее в М-состояние, не вызывая
внешнего цикла обращения;
– S-состояние – строка присутствует в кэше этого процес-
сора и потенциально может присутствовать в кэшах других про-
цессоров, копия в памяти действительна. Запись в нее должна
сопровождаться сквозной записью в основную память, что по-
влечет аннулирование соответствующих строк в других кэшах;
– I-состояние – строка отсутствует в кэше, ее чтение может
привести к генерации цикла заполнения строки. Запись в нее
будет сквозной и выйдет на внешнюю шину.
Поддержка протокола MESI позволяет обеспечить согласо-
ванность данных в кэшах процессоров и в основной памяти при
работе в мультипроцессорной системе.
Предсказание переходов. Процессор Pentium – первый х-
86 совместимый микропроцессор, использующий данное сред-
ство, которое ранее применялось в больших ЭВМ и RISC-
процессорах. Основное назначение данного механизма – повы-
шение вероятности наличия в кэш-памяти требуемой команды и,
таким образом, уменьшение потерь процессорных циклов, свя-
занных с промахами в кэш-памяти при выполнении команд
ветвления.
Процессор Pentium выполняет упреждение переходов, ис-
пользуя буфер переходов ВТВ (Branch Target Buffer) и два буфе-
ра предварительной выборки. Один буфер применяется для
предварительной выборки команды, в предположении, что пе-
рехода нет, другой выполняет предвыборку инструкций в буфер,
используя содержимое ВТВ, запомненное при первом выполне-
нии перехода. Буфер ВТВ хранит историю происходивших пе-
реходов. Каждый из 512 элементов ВТВ хранит целевой адрес
и 4 бита предыстории, которые несут информацию о том, слу-
чался ли переход за последние четыре прохода через инструкции
ветвления, ссылающиеся на данный адрес. Если на основании
анализа предыстории предсказывается переход, целевой адрес 
     – Е-состояние – строка присутствует в кэше только этого
процессора, но не модифицирована (ее копия в основной памяти
действительна). Запись переведет ее в М-состояние, не вызывая
внешнего цикла обращения;
     – S-состояние – строка присутствует в кэше этого процес-
сора и потенциально может присутствовать в кэшах других про-
цессоров, копия в памяти действительна. Запись в нее должна
сопровождаться сквозной записью в основную память, что по-
влечет аннулирование соответствующих строк в других кэшах;
     – I-состояние – строка отсутствует в кэше, ее чтение может
привести к генерации цикла заполнения строки. Запись в нее
будет сквозной и выйдет на внешнюю шину.
     Поддержка протокола MESI позволяет обеспечить согласо-
ванность данных в кэшах процессоров и в основной памяти при
работе в мультипроцессорной системе.
     Предсказание переходов. Процессор Pentium – первый х-
86 совместимый микропроцессор, использующий данное сред-
ство, которое ранее применялось в больших ЭВМ и RISC-
процессорах. Основное назначение данного механизма – повы-
шение вероятности наличия в кэш-памяти требуемой команды и,
таким образом, уменьшение потерь процессорных циклов, свя-
занных с промахами в кэш-памяти при выполнении команд
ветвления.
     Процессор Pentium выполняет упреждение переходов, ис-
пользуя буфер переходов ВТВ (Branch Target Buffer) и два буфе-
ра предварительной выборки. Один буфер применяется для
предварительной выборки команды, в предположении, что пе-
рехода нет, другой выполняет предвыборку инструкций в буфер,
используя содержимое ВТВ, запомненное при первом выполне-
нии перехода. Буфер ВТВ хранит историю происходивших пе-
реходов. Каждый из 512 элементов ВТВ хранит целевой адрес
и 4 бита предыстории, которые несут информацию о том, слу-
чался ли переход за последние четыре прохода через инструкции
ветвления, ссылающиеся на данный адрес. Если на основании
анализа предыстории предсказывается переход, целевой адрес


                             124

Страницы