12 Instruction Scheduling(Engl) (Rice)

2019-09-18СтудИзба

Описание файла

Файл "12 Instruction Scheduling(Engl)" внутри архива находится в следующих папках: Rice, Купер и Торчсон - перевод. Документ из архива "Rice", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "конструирование компиляторов" из 7 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГУ им. Ломоносова. Не смотря на прямую связь этого архива с МГУ им. Ломоносова, его также можно найти и в других разделах. .

Онлайн просмотр документа "12 Instruction Scheduling(Engl)"

Текст из документа "12 Instruction Scheduling(Engl)"

12. Instruction Scheduling

12.1 Introduction

On many processors, the order in which operations are presented for execution has a significant effect on the length of time it takes to execute a sequence of instructions. Different operations take different lengths of time. On a typical commodity microprocessor, integer addition and subtraction require less time than integer division; similarly, floating-point division takes longer than floating-point addition or subtraction. Multiplication usually falls between the corresponding addition and division operations. The time required to complete a load from memory depends on where in the memory hierarchy the value resides at the time that the load is issued.

The task of ordering the operations in a block or a procedure to make effective use of processor resources is called instruction scheduling. The scheduler takes as input a partially ordered list of operations in the target machine’s assembly language; it produces as output an ordered version of the same list. The scheduler assumes that the code has already been optimized and it does not try to duplicate the optimizer’s work. Instead, it packs operations into the available cycles and functional unit issue slots so that the code will run as quickly as possible.

Conceptual Roadmap

The order in which the processor encounters operations has a direct impact on the speed of execution of compiled code. Thus, most compilers include an instruction scheduler that reorders the final operations to improve performance. The scheduler’s choices are constrained by the flow of data, by the delays associated with individual operations, and by the capabilities of the target processor. The scheduler must account for all these factors if it is to produce a correct and efficient schedule for the compiled code.

The dominant technique for instruction scheduling is a greedy heuristic called list scheduling. List schedulers operate on straightline code and use a variety of priority ranking schemes to guide their choices. Compiler writers have invented a number of frameworks to schedule over larger regions in the code than basic blocks; these regional and loop schedulers simply create conditions where the compiler can apply list scheduling to a longer sequence of operations.

Overview

On most modern processors, the order in which instructions appear has an impact on the speed with which the code executes. Processors overlap the execution of operations, issuing successive operations as quickly as possible given the finite (and small) set of functional units. In principle this strategy makes good utilization of hardware resources and decreases execution time by overlapping the execution of successive operations. The difficulty arises when an operation issues before its operands are ready.

Processor designs handle this situation in one of two ways. The processor can stall the premature operation until its operands are available. On a machine that stalls premature operations, the scheduler reorders the operations in an attempt to minimize the number of such stalls. Alternatively, the processor can execute the premature operation, albeit with the incorrect operands. This approach relies on the scheduler to maintain enough distance between a value’s definition and its various uses to maintain correctness. If insufficient useful operations are available to cover the delay associated with some operation, the scheduler must insert nops to fill the gap.

Commodity microprocessors often have operations that have different latencies. Typical values might be one cycle for an integer add or subtract, three





Stall the delay caused by a hardware interlock that prevents a value from being read until its defining operation completes An interlock is the mechanism that detects the premature issue and creates the actual delay.

Statically scheduled A processor that relies on compiler insertion of NOPs for correctness is a statically scheduled processor.

Dynamically scheduled A processor that provides interlocks to ensure correctness is a dynamically scheduled processor.

Superscalar A processor that can issue distinct operations to multiple distinct functional units in a single cycle is considered a superscalar processor.

Instruction level parallelism (ILP) the availability of independent operations that can execute concurrently

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5138
Авторов
на СтудИзбе
443
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее