Έλεγχος των pipeline

Οι pipelines της διαχείρισης ουρών ελέγχονται με τρόπο παρόμοιο με αυτόν στις pipelines των συνήθη επεξεργαστών RISC : τα σήματα ελέγχου γεννιούνται στην αρχική βαθμίδα και διαδίδονται στις επόμενες βαθμίδες παράλληλα με τους υπολογισμούς μέσω καταχωρητών pipeline, μέχρις ότου ``καταναλωθούν'' στην κατάλληλη βαθμίδα. Ομως ο τρόπος αυτός λειτουργίας μπορεί να οδηγήσει σε κινδύνους σε σχέση με τα δεδομένα (data hazards) : οι λειτουργίες που εκτελούνται παράλληλα μέσα σε διαφορετικές pipelines ή σε διαφορετικές βαθμίδες μίας pipeline, μπορεί να δουλεύουν ταυτόχρονα με τα ίδια δεδομένα και συνεπώς μπορεί να οδηγήσουν σε ασύμβατα αποτελέσματα, όπως να καταστρέψουν την συνεκτικότητα μίας ουράς, γεννώντας ανύπαρκτα κύτταρα, ή να απορρίψουν κύτταρα ή πιστώσεις.

Στην περίπτωση του ATLAS I, όλοι οι κίνδυνοι που σχετίζονται με δεδομένα μπορούν να αποφευχθούν χρησιμοποιώντας προσπεράσματα (bypassing, forwarding) [PH93], χωρίς να κωλυσιεργούν την pipeline. Υπάρχουν δύο περιπτώσεις προσπεράσματος που χειρίζονται σχεδόν ταυτόχρονες αφίξεις ενός κυττάρου και της αντίστοιχής του πίστωσης, και 12 περιπτώσεις προσπεράσματος που χειρίζονται ταυτόχρονες ή συνεχόμενες λειτουργίες στην ίδια ``έτοιμη'' ουρά. Πέντε συγκριτές και μερικές δεκάδες πυλών ανιχνεύουν και ελέγχουν τις συνθήκες προσπεράσματος.

Η ορθότητα των pipelines και ο έλεγχος τους επαληθεύτηκε με την παράλληλη προσομοίωση δύο μοντέλων : (α) ενός μοντέλου behavioral των πράξεων στη διαχείριση ουρών, και (β) ενός functional (RTL) μοντέλου των δύο pipelines και της λογικής ελέγχου. Τα διανύσματα ελέγχου περιελάμβαναν τυχαίους συνδυασμούς, αλλά και έναν εξαντλητικό κατάλογο γεννημένο από υπολογιστή, από όλες τις 432 δυνατές περιπτώσεις ταυτόχρονων ή συνεχόμενων λειτουργιών σε κύτταρα και πιστώσεις. Η ορθότητα ελέγχθηκε συγκρίνοντας την κατάσταση των ουρών και τις εξόδους των δύο προσομοιωτών. Λεπτομερής περιγραφή όλων των κανόνων προσπεράσματος μπορεί να βρεθεί στο [Koz96].


next up previous
Next: Απαιτήσεις πορτών στις μνήμες Up: Οργάνωση της Διαχείρισης Πολλαπλών Previous: Οι pipelines στη διαχείριση

Giorgos &
Tue Jul 8 17:26:02 EET DST 1997