Векторная команда
Cтраница 1
Векторные команды позволяют одной командой предписать выполнение некоторой операции ( векторной операции) над элементами вектора ( векторов), например поэлементное сложение векторов. Таким образом, векторная команда наряду с обеспечением содержательной операции над элементами вектора берет на себя и управление вычислительным циклом. [1]
Наличие векторных команд способствует повышению быстродействия процессора за счет уменьшения потерь времени на организацию вычислительного цикла. [2]
Организация конвейерной обработки векторных команд в многопроцессорных вычислительных системах с перестраиваемой структурой / / Управляющие системы и машины. [3]
Назовем составным векторным оператором ОСВ оператор, включающий некоторую последовательность векторных команд, выполняющих обработку одноименных элементов нескольких векторов, и / или скалярных команд ( в том числе команд управления), причем команды работают как над операндами оперативной памяти, так и над операндами векторных регистров; длина векторов и векторных регистров считается неограниченной. [4]
Прототипом источников заявок в рассматриваемой модели являют-гя устройства управления ( УУ) МВС, выполняющие обработку программ задач или их фрагментов и обеспечивающие выполнение скалярных и векторных команд в процессорных блоках. Поток обращений каждого УУ формируется как объединение нескольких потоков заявок, причем некоторые из потоков являются независимыми между собой. Наличие такого суммарного потока в УУ является следствием параллелизма процессов обработки и выполнения команд: опережающего чтения из ОП команд обрабатываемой программы, независимого расчета адресов и чтения из ОП скалярных и векторных операндов, пересылки в ОП результатов параллельного выполнения команд в процессорных блоках, промежуточных обращений к ОП при обработке косвенных адресов и пр. [5]
Однако для аналитической оценки вероятностей загрузки УУ и РП по [66] при указанных условиях необходимо знать соотношение между числом опраций, выполняемых в РП по векторным командам, и числом скалярных команд в каждой версии выполнения каждой программы, что в общем случае непредсказуемо. [6]
В сравнении с этим задача управления векторными вычислениями упрощается уже за счет того, что расчет адресов, считывание операндов и выполнение операции для каждого элемента вектора обычно не зависят от результатов обработки других элементов того же вектора, входящих в ту же векторную команду. По этой причине расчет адресов векторных операндов легко поддается распараллеливанию аппаратными средствами [55], а использование описанного в § 3.5 аппарата составных векторных операторов позволяет резко сократить число обменов УУ с ОП. [7]
Векторные команды позволяют одной командой предписать выполнение некоторой операции ( векторной операции) над элементами вектора ( векторов), например поэлементное сложение векторов. Таким образом, векторная команда наряду с обеспечением содержательной операции над элементами вектора берет на себя и управление вычислительным циклом. [8]
 |
Структура процессора ЭВМ IBM 3090. [9] |
Средства векторной обработки каждого центрального процессора включают в себя конвейерное арифметическое устройство и набор из 16 векторных регистров по 128 32-битных элементов в каждом. Эти средства реализуют 171 векторную команду. [10]
При функционировании реальных МВС и их подсистем обработки интенсивность генерации команд устройствами управления и интенсивность выполнения команд в решающем поле изменяются во времени в зависимости от типов обрабатываемых и выполняемых команд. Уже упоминалось, что длительности обработки векторной и скалярной команды ( в пересчете на одну выполняемую в решающем поле операцию) существенно различны из-за различий во времени чтения программы, времени расчета адресов, различия в способах буферизации операндов и результатов и пр. Это приводит к скачкообразному изменению интенсивности генерации команд в УУ при переходе от обработки векторной команды к скалярным командам и наоборот. [11]
В ACCEL проверяется выполнение условия Т0, и если 7V О, происходит переход к шагам полувращения и полуускорения, а также в 2 раза уменьшается нормированное значение Е для использования в полуускорении. В результате находят значение v % v в центре шага по времени, в момент t, и вычисляют кинетическую энергию частиц. В противном случае отличны от нуля и vx, и vy, а поэтому кинетическая энергия вычисляется как v Vy, импульсы же при этом не вычисляются. Когда значение логической переменной VEC равно TRUE и IW2, программа переходит к специальной ее части, обозначенной метками 2000 и 2500, которая используется компилятором CRAY CFT для генерации набора машинных команд для компьютера CRAY-I. Использование таких команд в несколько раз более эффективно, чем прямое использование языка программирования ФОРТРАН. Форма этого кодирования отражает векторную архитектуру CRAY-I и способность компилятора CFT использовать преимущества векторных команд. [12]
Страницы: 1