Тест за основните концепции на паралелното програмиране и конвейерното изпълнени...

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Какво е паралелното програмиране?

Използване на различни ресурси за едновременно изпълнение на задача

Използване на много CPU за изпълнение на много инструкции

Изпълнение на задачи една след друга с един CPU

Използване на повече от един процесор за едновременно изпълнение на задача (correct)

Какво е конвейерното изпълнение на задачи?

Използване на много CPU за изпълнение на много инструкции

Изпълнение на задачи една след друга с един CPU

Използване на различни ресурси за едновременно изпълнение на задача (correct)

Използване на повече от един процесор за едновременно изпълнение на задача

Какво намалява ускорението при конвейерното изпълнение на задачи?

Времето за напълване на конвейера

Броят на стъпките в конвейера

Небалансираните дължини на стъпките (correct)

Времето на изпразване

Какво е паралелното програмиране?

Използване на повече от един процесор за едновременно изпълнение на задача. Signup and view all the answers

Какво означава конвейерното изпълнение на задачи?

Започване на задачата колкото се може по-скоро и изпълнение на множество задачи едновременно. Signup and view all the answers

Какво намалява ускорението при конвейерното изпълнение на задачи?

Небалансираните дължини на стъпките. Signup and view all the answers

Каква е целта на спекулативното изпълнение на програмите?

Подобряване на ILP Signup and view all the answers

Какво включва предвиждането на преходите при спекулативното изпълнение на програмите?

Предвиждане на условни, безусловни и изчислими преходи Signup and view all the answers

Как може да се предвиждат стойностите на регистрите и други елементи при спекулативното изпълнение на програмите?

Чрез анализ на предишни изпълнения на програмата или на подобни програми Signup and view all the answers

Какво е най-големият океан на Земята?

Тихият океан Signup and view all the answers

Каква е столицата на Германия?

Берлин Signup and view all the answers

Кой е най-голямата планина в света?

Еверест Signup and view all the answers

Кой е изобретателят на телефона?

Александър Греъм Бел Signup and view all the answers

Коя е най-голямата държава в света по територия?

Русия Signup and view all the answers

Study Notes

Паралелното програмиране и конвейерното изпълнение на задачи

Паралелното програмиране използва повече от един процесор/процес за едновременно изпълнение на задача.
Конвейерното изпълнение на задачи означава, че задачата се започва колкото се може по-скоро и множество задачи се изпълняват едновременно, когато използват различни ресурси.
Възможното ускорение при конвейерното изпълнение е броят на стъпките в конвейера.
Небалансираните дължини на стъпките, времето за напълване на конвейера и времето на изпразване намаляват ускорението при конвейерното изпълнение на задачи.
Ефективността на конвейера е ограничена от най-бавната операция.
Сталл при конвейерното изпълнение на задачи възниква при наличие на зависимости и когато трябва да се изчака освобождаването на ресурси.
Паралелната архитектура и програмиране са необходими за решаване на проблеми, свързани с физически ограничения, по-големи проблеми, по-бързо решаване на проблеми и решаване на проблеми, които не могат да бъдат решени с едно CPU.
Не паралелното изпълнение използва един CPU и изпълнява инструкциите една след друга.
Паралелното изпълнение използва много CPU и изпълнява много инструкции в даден момент.

Обобщение на данновите опасности и зависимости в процесорите

В процесорите се срещат различни видове даннови опасности, като без зависимост инструкциите не са взаимно зависими от данните си и могат да бъдат изпълнени едновременно, могат да се застъпват в конвейера и да се изпълняват непоследователно (out-of-order).
Истинската зависимост се появява, когато инструкциите са взаимно зависими от данните си и при настъпване на такава ситуация в конвейера се казва, че има риск от четене след запис (RAW hazard).
Зависимостта от имената на инструкциите може да доведе до конфликти, когато две инструкции използват един и същи регистър или адрес в паметта, но няма поток от данни между тези инструкции. Това може да доведе до рискове от запис след четене (WAR hazard) или запис след запис (WAW hazard).
За да се избегнат конфликтите, може да се използва софтуерно или хардуерно преименуване на регистрите в инструкциите.
Контролните опасности включват зависимостите на инструкциите от преходите и спазването на последователността от изпълнение. Изпълнение на инструкции, които не би трябвало да се изпълняват, може да доведе до нарушаване на контролните зависимости.
Данновите опасности при ILP (Instruction level parallelism) могат да се решат чрез локализация на паралелните инструкции и запазване на реда на изпълнение на програмата.
Важно е да се отбележатСпекулативно изпълнение и предварително извличане за по-добра производителност на програмите
Спекулативното изпълнение подобрява ILP (Instruction level parallelism), като се преодоляват контролните зависимости.
Това се постига чрез спекулиране на резултата от преходите и изпълнение на програмата с предположение за верност на тези предсказания.
Предвиждането на преходите включва предвиждане на условни, безусловни и изчислими преходи, както и на извикване и връщане от подпрограми.
В повечето случаи с много голяма вероятност за успех е възможно да се предскаже посоката на прехода, както и много често адреса на прехода.
Предвиждането на стойностите на регистрите и други елементи може да се извършва чрез анализ на предишни изпълнения на програмата или на подобни програми.
При предварителното извличане се предвижда начинът на достъп до паметта, като се извличат данни от очакваните адреси предварително.
Това може да намали времето за достъп до паметта и да подобри производителността на програмата.
Предварителното извличане може да се извършва на различни нива - от нивото на хардуера до нивото на софтуера.
За да бъде ефективно, предварителното извличане трябва да бъде базирано на анализ на поведението на програмата и на достъпа до паметта.
Възможно е да се извършва и ком

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

Този кратък тест ще ти помогне да разбереш основните концепции за паралелното програмиране и конвейерното изпълнение на задачи. Ще научиш какво означава терминът "паралелност", какво е конвейерното