Axborot texnologiyalari universiteti urganch filiali telekommunikatsiya texnologiyalari

Superscalar protsessorlar
i uchun kod belgilangan tartibda bajarilsa 
to'g'ri natijani beradigan ko'rsatmalar ketma-ketligini o'z ichiga oladi. Kod 
ketma-ket algoritmni bildiradi va faqat ma'lum bir ko'rsatmalar to'plamidan 
foydalangan holda, u ishlaydigan apparatning mohiyati yoki ko'rsatmalarning 
bajarilish vaqtining aniq tartibi to'g'risida aniq tasavvurga ega emas.
Superscalar protsessorlari uchun dasturlardan farqli o'laroq, VLIW kodi 
protsessor dasturni qanday bajarishi uchun aniq reja (POE - Plan Of Execution, 
bajarish sxemasi kompilyatsiya vaqtida statik ravishda tuziladi) taklif qiladi.
Kodda har bir operatsiya qachon bajarilishi, qaysi funktsional qurilmalar 
ishlashi va qaysi registrlarda operandlar bo'lishi aniq ko'rsatilgan. VLIW 
kompilyatori kerakli Record Of Execution (ROE) - dastur ishlayotganda ro'y 
beradigan voqealar ketma-ketligiga erishish uchun protsessorning o'zi haqida 
to'liq tushunchaga ega bo'lib, bunday ijro rejasini tuzadi. Kompilyator POE-ni 
(moslikni aniq tavsiflovchi ko'rsatmalar to'plami arxitekturasi orqali) apparatga 
uzatadi, bu esa o'z navbatida belgilangan rejani bajaradi. Ushbu reja VLIW ga 
yuqori ILP darajalariga erishishga qodir bo'lgan nisbatan oddiy qo'shimcha 
qurilmalardan foydalanishga imkon beradi. VLIW-lardan farqli o'laroq, 
superscalar apparati ketma-ket kod asosida dinamik ravishda POE-larni 
yaratadi. Ushbu yondashuv jismoniy bajarilish murakkabligini oshirsa-da, 
superskalar protsessori rejani faqat ish vaqtida aniqlanishi mumkin bo'lgan 
omillardan foydalangan holda tuzadi. EPICni yaratishda o'z oldilariga qo'ygan 
maqsadlaridan biri VLIW-da tatbiq etilgan statik POE yaratish printsipini 
saqlab qolish edi, ammo shu bilan birga uni superskalar protsessoriga o'xshash 

---

imkoniyatlar bilan boyitib, yangi me'morchilikni dinamikani yaxshiroq hisobga 
olishga imkon berdi. an'anaviy ravishda VLIWga mos keladigan bir xillikni 
cheklaydigan omillar. Ushbu maqsadlarga erishish uchun EPIC "mafkurasi" 
ba'zi bir asosiy printsiplar asosida qurilgan. Birinchisi, kompilyatsiya vaqtida 
ijro rejasini tuzish. EPIC kompilyatorga POE yaratish yukini yuklaydi.
Umuman olganda, arxitektura va jismoniy dastur kompilyatorga buni amalga 
oshirishga xalaqit berishi mumkin bo'lsa-da, EPIC protsessorlari kompilyatorga 
ijro rejasini tuzishda yordam beradigan funktsiyalarni taqdim etadi. Ishlash 
vaqtida EPIC protsessorining xatti-harakatlari kompilyator nuqtai nazaridan 
taxmin qilinadigan va boshqariladigan bo'lishi kerak. Buyruqlarning tartibdan 
tashqari dinamik ravishda bajarilishi kompilyatorni "chalkashtirib yuborishi" 
mumkin, shunda uning qarorlari protsessor tomonidan yaratilgan haqiqiy ijro 
yozuviga qanday ta'sir qilishini "tushunmaydi", shuning uchun u protsessorning 
harakatlarini bashorat qilishi kerak. vazifani yanada murakkablashtiradi.
Bunday holatda, dastur aytgan narsani aniq bajaradigan protsessor afzaldir.
Kompilyatsiya vaqtida reja tuzishning mohiyati ketma-ket manba kodini 
tartiblashdan iborat bo'lib, u dastur parallelligidan to'liq foydalanishi va 
bajarilish vaqtini minimallashtirishda apparat resurslaridan maksimal darajada 
foydalanishi kerak. Tegishli me'moriy yordamisiz bunday qayta tartiblash 
dasturning to'g'riligini buzishi mumkin. Shunday qilib, EPIC POE-ni yaratishni 
kompilyatorga topshirganligi sababli, u kompilyatsiya vaqtida intensiv kodni 
qayta tartiblashni qo'llab-quvvatlaydigan me'moriy xususiyatlarni ham 
ta'minlashi kerak. Keyingi printsip - kompilyator tomonidan ehtimoliy 
taxminlardan foydalanish. EPIC kompilyatori ijro rejasini tuzishda jiddiy 
muammoga duch keladi: bajarilishni yozib olishga sezilarli ta'sir ko'rsatadigan 
ma'lum turdagi ma'lumotlar faqat dastur bajarilishi paytida ma'lum bo'ladi.
Masalan, kompilyator filial bayonotidan keyin qaysi filial bajarilishini, 
rejalashtirilgan kod asosiy bloklardan qachon o'tishini va grafik yo'llardan qaysi 
biri tanlanishini aniq bila olmaydi. Bundan tashqari, odatda bir vaqtning o'zida 

---

dasturdagi barcha yo'llarni optimallashtiradigan statik rejani tuzish mumkin 
emas. Ikkilamchi, shuningdek, kompilyator havolalar xotirada bir xil joyga 
ishora qilish-qilmasligini hal qila olmaydigan holatlarda ham paydo bo'ladi.
Agar shunday bo'lsa, ularni ketma-ket hal qilish kerak; agar bo'lmasa, ular har 
qanday tartibda rejalashtirilishi mumkin. Ushbu noaniqlikni hisobga olgan 
holda, ma'lum bir natija ko'pincha ehtimol. Ushbu vaziyatda EPICning eng 
muhim tamoyillaridan biri bu kompilyatorga ehtimoliy taxminlar bo'yicha 
ishlashga imkon berish qobiliyatidir - bu eng mumkin bo'lgan holatlar uchun 
POE ni yaratadi va optimallashtiradi. Biroq, EPIC Dastlabki taxminlar to'g'ri 
bo'lmagan taqdirda ham dasturning to'g'riligini ta'minlash uchun Control va 
Data Speculation kabi me'moriy yordamni taqdim etadi. Agar taxmin noto'g'ri 
bo'lib chiqsa, dasturni bajarish paytida ishlashning pasayishi aniq. Ushbu 
ishlash effekti ba'zan dastur rejasida ko'rinadi, masalan, juda optimallashtirilgan 
dastur maydoni mavjud bo'lganda va kod unchalik optimallashtirilgan holda 
bajariladi. Bundan tashqari, ishlashning pasayishi dasturning rejasida 
ko'rinmaydigan "to'xtash" (Stall) daqiqalarida yuz berishi mumkin - eng katta 
ehtimollik va shuning uchun optimallashtirilgan holatga tushadigan ba'zi 
operatsiyalar maksimal darajada bajariladi, ammo to'xtatib qo'yiladi to'g'riligini 
ta'minlash uchun protsessor, agar unchalik katta bo'lmagan holatlar yuzaga 
kelsa. Reja tuzilgandan so'ng kompilyator uni apparatga uzatadi. Buning uchun 
ISA kompilyatorning qarorlarini har bir operatsiyani qachon boshlashi va 
qanday manbalardan foydalanish to'g'risida xabardor qiladigan darajada boy 
bo'lishi kerak (xususan, qaysi operatsiyalar bir vaqtning o'zida ishga 
tushirilishini ko'rsatadigan usul bo'lishi kerak). Shu bilan bir qatorda, 
kompilyator kerakli yozuvni olish uchun protsessor dinamik ravishda qayta 
tashkil etiladigan ketma-ket dasturni yaratishi mumkin. Ammo keyinchalik 
uskunani dinamik rejalashtirishdan ozod qilish maqsadiga erishilmaydi. POE-ni 
apparatga o'tkazishda kerakli ma'lumotlarni o'z vaqtida taqdim etish juda 
muhimdir. Bunga misol tariqasida filialning operatsiyasini ko'rsatish mumkin, 

---

agar u ishlatilsa, filialning manzilida buyruqlarni oldindan tanlashni talab qiladi, 
albatta filialning o'zi boshlanishidan oldin. Buni qachon amalga oshirishni va 
qaysi hop manzilini apparatga qoldirishni hal qilish o'rniga, bunday ma'lumotlar 
EPIC ko'rsatmalariga muvofiq aniq va o'z vaqtida kod orqali apparatga 
uzatiladi. Mikro arxitektura, shuningdek, kodning bajarilishi bilan bevosita 
bog'liq bo'lmagan, ammo ijro vaqtiga ta'sir qiladigan boshqa qarorlarni qabul 
qiladi. Bunday misollardan biri kesh iyerarxiyasini boshqarish va ierarxiyani 
saqlash uchun qanday ma'lumotlar kerakligi va ularni almashtirish kerakligi 
to'g'risida tegishli qarorlar qabul qilishdir. Bunday qoidalar odatda kesh 
boshqaruvchisi algoritmi tomonidan ta'minlanadi. EPIC kompilyator ushbu 
mikroarxitektura mexanizmlarini boshqarish imkoniyatiga ega bo'lish uchun ijro 
rejasini tuzadi degan printsipni kengaytiradi. Shu maqsadda me'morchilik 
qobiliyatlari odatda mikroarxitektura tomonidan boshqariladigan mexanizmlarni 
dasturiy boshqarishga imkon beradi. VLIW apparat-dasturiy kompleksi