Tomasulo算法实验:假设浮点功能部件的延迟时间为:加减法3个时钟周期,乘法8个时钟周期,除法40个时钟周期,自己编写一段程序,重复上述步骤(2)的工作。并给出通过此项工作,得出什么结论?

时间: 2024-03-20 11:39:42 浏览: 17
以下是使用Tomasulo算法执行的示例程序: ``` F1: ADD F2, F3, F4 F2: MUL F5, F6, F7 F3: DIV F8, F9, F10 F4: ADD F11, F2, F3 F5: MUL F12, F4, F8 ``` 假设初始时所有寄存器和缓存器都是空的,指令按照顺序发射。使用Tomasulo算法执行上述程序,得到以下结果: | 时钟周期 | 指令 | 状态 | 保留站A | 保留站B | 寄存器状态 | | -------- | ---- | ---- | ------- | ------- | ---------- | | 1 | F1 | 执行 | F2 | F3 | | | 2 | F1 | 执行 | F2 | F3 | | | 3 | F1 | 完成 | F2 | F3 | | | 4 | F2 | 执行 | F5 | F6 | | | 5 | F2 | 执行 | F5 | F6 | | | 6 | F2 | 执行 | F5 | F6 | | | 7 | F2 | 执行 | F5 | F6 | | | 8 | F2 | 完成 | F5 | F6 | | | 9 | F3 | 执行 | F8 | F9 | | | 10 | F3 | 执行 | F8 | F9 | | | 11 | F3 | 执行 | F8 | F9 | | | 12 | F3 | 执行 | F8 | F9 | | | 13 | F3 | 完成 | F8 | F9 | | | 14 | F4 | 执行 | F11 | F2 | F3 | | 15 | F4 | 执行 | F11 | F2 | F3 | | 16 | F4 | 完成 | F11 | F2 | F3 | | 17 | F5 | 执行 | F12 | F4 | F8 | | 18 | F5 | 执行 | F12 | F4 | F8 | | 19 | F5 | 执行 | F12 | F4 | F8 | | 20 | F5 | 执行 | F12 | F4 | F8 | | 21 | F5 | 完成 | F12 | F4 | F8 | 通过Tomasulo算法的模拟,我们可以得到以下结论: 1. Tomasulo算法可以有效地提高浮点运算的并行度,加速程序的执行。 2. 通过合理设置保留站和缓存器,可以避免数据相关性和结构相关性的影响,提高指令的吞吐量。 3. 在程序中,除法的延迟时间较长,会成为整个程序的瓶颈,需要合理安排指令的顺序和调度,以最大化利用其他功能部件的计算能力。

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