Algoritmo de Tomasulo MO 401 Arquitetura de Computadores

Introdução ¡ Pipelines e paralelismo no nível de instrução Algoritmo de Tomasulo

Conflitos de Dados DIV. D F 0, F 1, F 2 SUB. D F

Conflitos de Dados RAW DIV. D F 0, F 1, F 2 SUB. D

Conflitos de Dados WAW RAW DIV. D F 0, F 1, F 2 SUB.

Escalonamento de Instruções ¡ Escalonamento estático l ¡ Focalizado no compilador Escalonamento dinâmico l

Renomeação de Registradores WAW MULT. D F 1, F 4, F 5 ADD. D

Algoritmo de Tomasulo ¡ ¡ ¡ IBM 360/91 Explorar o paralelismo no nível de

Execução do algoritmo Ciclo 1 Emitir Fim exec 1 DIV. D F 0, F

Execução do algoritmo Ciclo 2 Emitir Fim exec DIV. D F 0, F 1,

Execução do algoritmo Ciclo 3 Emitir Fim exec DIV. D F 0, F 1,

Execução do algoritmo Ciclo 4 Emitir Fim exec DIV. D F 0, F 1,

Execução do algoritmo Ciclo 5 Emitir Fim exec DIV. D F 0, F 1,

Execução do algoritmo Ciclo 6 Emitir Fim exec DIV. D F 0, F 1,

Execução do algoritmo Ciclo 8 Emitir Fim exec DIV. D F 0, F 1,

Execução do algoritmo Ciclo 42 Emitir Fim exec DIV. D F 0, F 1,

Execução do algoritmo Ciclo 52 Emitir Fim exec Gravar DIV. D F 0, F

Conclusões ¡ Explora paralelismo ¡ Renomeação de registradores ¡ “Buferização de operandos” ¡ Independência:

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Algoritmo de Tomasulo MO 401 – Arquitetura de Computadores I Cristiano Dalmaschio Ferreira Instituto de Computação Universidade. Algoritmo Estadualdede Campinas – SP - Brasil Tomasulo

Introdução ¡ Pipelines e paralelismo no nível de instrução Algoritmo de Tomasulo

Conflitos de Dados DIV. D F 0, F 1, F 2 SUB. D F 5, F 0, F 3 ADD. D F 0, F 2, F 4 MULT. D F 6, F 7, F 8 ADD. D F 7, F 2, F 4 Algoritmo de Tomasulo

Conflitos de Dados RAW DIV. D F 0, F 1, F 2 SUB. D F 5, F 0, F 3 ADD. D F 0, F 2, F 4 MULT. D F 6, F 7, F 8 ADD. D F 7, F 2, F 4 Algoritmo de Tomasulo

Conflitos de Dados WAW RAW DIV. D F 0, F 1, F 2 SUB. D F 5, F 0, F 3 ADD. D F 0, F 2, F 4 MULT. D F 6, F 7, F 8 ADD. D F 7, F 2, F 4 Algoritmo de Tomasulo

Conflitos de Dados WAW RAW DIV. D F 0, F 1, F 2 SUB. D F 5, F 0, F 3 ADD. D F 0, F 2, F 4 MULT. D F 6, F 7, F 8 ADD. D F 7, F 2, F 4 WAR Algoritmo de Tomasulo

Escalonamento de Instruções ¡ Escalonamento estático l ¡ Focalizado no compilador Escalonamento dinâmico l Focalizado no hardware Algoritmo de Tomasulo

Renomeação de Registradores WAW MULT. D F 1, F 4, F 5 ADD. D F 1, F 2, F 3 MULT. D F 6, F 7, F 2 ADD. D F 7, F 2, F 4 ADD. D F 8, F 1, F 4 WAR Algoritmo de Tomasulo

Renomeação de Registradores WAW MULT. D F 1, F 4, F 5 ADD. D F 1, F 2, F 3 MULT. D F 6, F 7, F 2 ADD. D F 7, F 2, F 4 ADD. D F 8, F 1, F 4 MULT. D F 1, F 4, F 5 ADD. D R 1, F 2, F 3 MULT. D F 6, F 7, F 2 ADD. D R 2, F 4 ADD. D F 8, R 1, F 4 WAR Algoritmo de Tomasulo

Algoritmo de Tomasulo ¡ ¡ ¡ IBM 360/91 Explorar o paralelismo no nível de instrução Minimizar conflitos RAW, WAR Algoritmo de Tomasulo

Arquitetura de Hardware

Execução do algoritmo Ciclo 1 Emitir Fim exec 1 DIV. D F 0, F 1, F 2 SUB. D F 5, F 0, F 3 ADD. D F 0, F 2, F 4 MULT. D F 6, F 7, F 8 ADD. D F 7, F 2, F 4 Algoritmo de Tomasulo Gravar

Execução do algoritmo Ciclo 2 Emitir Fim exec DIV. D F 0, F 1, F 2 1 SUB. D F 5, F 0, F 3 2 ADD. D F 0, F 2, F 4 MULT. D F 6, F 7, F 8 ADD. D F 7, F 2, F 4 Algoritmo de Tomasulo X Gravar

Execução do algoritmo Ciclo 3 Emitir Fim exec DIV. D F 0, F 1, F 2 1 SUB. D F 5, F 0, F 3 2 ADD. D F 0, F 2, F 4 3 MULT. D F 6, F 7, F 8 ADD. D F 7, F 2, F 4 Algoritmo de Tomasulo X Gravar

Execução do algoritmo Ciclo 4 Emitir Fim exec DIV. D F 0, F 1, F 2 1 SUB. D F 5, F 0, F 3 2 ADD. D F 0, F 2, F 4 3 MULT. D F 6, F 7, F 8 4 ADD. D F 7, F 2, F 4 Algoritmo de Tomasulo X X Gravar

Execução do algoritmo Ciclo 5 Emitir Fim exec DIV. D F 0, F 1, F 2 1 SUB. D F 5, F 0, F 3 2 ADD. D F 0, F 2, F 4 3 MULT. D F 6, F 7, F 8 4 ADD. D F 7, F 2, F 4 5 Algoritmo de Tomasulo X 5 Gravar

Execução do algoritmo Ciclo 6 Emitir Fim exec DIV. D F 0, F 1, F 2 1 SUB. D F 5, F 0, F 3 2 ADD. D F 0, F 2, F 4 3 MULT. D F 6, F 7, F 8 4 ADD. D F 7, F 2, F 4 5 Algoritmo de Tomasulo Gravar X 5 X 6

Execução do algoritmo Ciclo 8 Emitir Fim exec DIV. D F 0, F 1, F 2 1 SUB. D F 5, F 0, F 3 2 ADD. D F 0, F 2, F 4 3 MULT. D F 6, F 7, F 8 4 ADD. D F 7, F 2, F 4 5 Algoritmo de Tomasulo Gravar X 5 8 6

Execução do algoritmo Ciclo 42 Emitir Fim exec DIV. D F 0, F 1, F 2 1 41 SUB. D F 5, F 0, F 3 2 X ADD. D F 0, F 2, F 4 3 5 MULT. D F 6, F 7, F 8 4 X ADD. D F 7, F 2, F 4 5 8 Algoritmo de Tomasulo Gravar 42 6 9

Execução do algoritmo Ciclo 52 Emitir Fim exec Gravar DIV. D F 0, F 1, F 2 1 41 42 SUB. D F 5, F 0, F 3 2 43 44 ADD. D F 0, F 2, F 4 3 5 6 MULT. D F 6, F 7, F 8 4 51 52 ADD. D F 7, F 2, F 4 5 8 9 Algoritmo de Tomasulo

Conclusões ¡ Explora paralelismo ¡ Renomeação de registradores ¡ “Buferização de operandos” ¡ Independência: Compilador X Arquitetura Algoritmo de Tomasulo