WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 

«Программная многопоточность Тема 1/3 Поток исполнения (так же нить, thread) Пример программы: Ход исполнения программы: void func() {. t return; Вызов функции } Возврат из функции int main() • ...»

Многопоточные архитектуры

03.12.2014

Программная

многопоточность

Тема 1/3

Поток исполнения

(так же нить, thread)

Пример программы:

Ход исполнения программы:

void func()

{

... t

return; Вызов функции

}

Возврат из функции

int main() • Существует единственный

{ поток исполнения программы

.. .

• Последовательность потока

func();

нарушается командами.. .

условных и безусловных } переходов Многопоточное исполнение

Ход исполнения программы:

Пример программы:

void func() {... t return; Запуск потока Ожидание окончания } работы потока

• Новый поток исполнения может создан int main() (шаблон параллельного исполнения forkjoin)

• Порядок выполнения команд в потоках.. .

недетерминирован start func();

.. .

wait func();

… } join fork Проблема синхронизации потоков Поток 1 Поток 2 y=1000 x1 money x2 y=1 Read x=[money] 0 100 0 Read x=[money] 100 100 0 Read x=[money] Add x=x+y Add x=x+y 100 100 100 Write [money]=y 1100 100 100 Add x=x+y Write [money]=y 1100 100 101 1100 1100 101 Write [money]=y

• При одновременном доступе нескольких потоков к общим ресурсам могут возникать ошибки

• Требуются средства синхронизации работы потоков Примитивы для синхронизации работы потоков: семафор



• Семафор (Semaphore)

– Для некоторой области кода ограничивается максимальное число потоков, которые могут в него одновременно зайти Семафор (2) Ожидание Поток 1 Поток 2 Поток 3 Поток 4 Примитивы для синхронизации работы потоков: событие

• Событие (Event)

– Для некоторой области кода ограничивается максимальное число потоков, которые могут в него одновременно зайти Событие wait wake Поток 1 Поток 2 notify Аппаратная многопоточность Тема 2/3 Пути увеличения производительности

• Наращивание тактовой частоты

• Реализация параллелизма на уровне команд (ILP)

• Реализация параллелизма на уровне нитей (TLP) Идея TLP: Если нельзя полностью загрузить процессор одной задачей (нитью), то можно увеличить загрузку выполнением других задач (нитей) Параллелизм на уровне команд

–  –  –

• Не переключать потоки средствами операционной системы, а средствами процессора выбирать на исполнение команды из различных потоков Типы аппаратной многопоточности для одноядерных архитектур

–  –  –

Т а к ты Достоинства и недостатки крупнозернистой и мелкозернистой многопоточности

• Достоинства:

– Моментальное переключение потоков

– Сокрытие задержек длинных операций

• Недостатки:

– Ограниченное число аппаратных контекстов

– Нет параллельного исполнения команд Одновременная многопоточность (Simultaneous MT) • 2 и более аппаратных контекстов

– Регистры общего назначения*

– Буфер выборки инструкций

– Буфер переупорядочивания*

– Стек возврата

• Привязка команд и нитей

• До нескольких нитей одновременно

• Контексты активны, переключения не происходит Одновременная многопоточность A LU FineA LU grained FPU M EM

–  –  –

• Processor

– ~1.1 GHz

– 61 cores

– 512-bit wide vector unit

– 1.074 TF peak DP

• Data Cache



– L1 32KB/core

– L2 512KB/core, 30.5 MB/chip

• Memory

– 8GB GDDR5 DRAM

– 5.5 GT/s, 512-bit*

• PCIe

– 5.0 GT/s, 16-bit Иерархия памяти Особенности кэширования

• streaming hardware prefetcher that can selectively prefetch code, read, and RFO (Read-For-Ownership), up to 4 requests

• There are 16 streams that can bring in up to a 4-KB page of data

• Cache miss thread context switch

• Total L2 size: up to 30.5 MB Режимы работы Intel Xeon Phi

• Offload execution mode

• Coprocessor native execution mode

• Symmetric execution The end

1. Чем отличаются форматы команд CISC и RISC?

2. Каково назначение процедуры «переименования»

регистров? Как она реализуется?

3. Назовите причины введения регистрового окна в RISCпроцессорах и как оно работает?

4. За счет чего конвейеры в RISC-процессорах работают быстрее, чем в CISC-процессорах?

5. Каковы преимущества исполнения команд вне порядка? Как при этом обеспечивается корректность исполнения последовательной программы?

6. Какие особенности организации памяти влияют на время исполнения программы при использовании разных порядков обхода элементов массива .

7. Почему в современных компьютерах используются различные шины вместо использования какой-либо одной, унифицированной?






Похожие работы:

«Оценочный лист пояснительной записки творческого проекта lllрифТ _ Класс ~~ш ~ lZВ#fft? Тема проекта 9Шптza~.~4шJ ~ 11 k Кол-во По факту Критерии оценки проекта баллов I Общее оформление Качество исследования (актуальность; обоснование.3 проблемы; формулировка темы, целей и задач проекта; сбор и...»

«УДК 551.465 Расчет средних характеристик стратификации водной среды © 2015 А.Е. Погребной Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия E-mail: pogrebok57@mail.ru Поступила в редакцию 03...»

«• " " • Экспериментальные и теоретические статьи• • Experimental and Theoretical articles • Биолог. журн. Армении, 1 (62), 2010     ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ МЫШЕЙ В ТЕСТЕ "ЧЕРНО-БЕЛАЯ КАМЕРА" Г.Т.САРКИСОВ1, Р.Ш САРКИСЯН2, Л.М. КАРАПЕТЯН1, Н.Э.АКОПЯН1, Ж.С.САРКИСЯН1, И.Р. МАДАТОВА1 Научный Центр Зо...»

«ГЕРОНТОЛОГИЯ научно-практический журнал, 2017, Т. 5, № 1 GERONTOLOGY Scientific Journal, 2017, Vol. 5, № 1ISSN 2307-4248 УДК: 612.67: 616.37:612.67:577.22 БИОМАРКЁРЫ СТАРЕНИЯ: ОТ ФУНКЦИИ К МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ Хаммад Е.В. 1...»

«ISSN 0869-4362 Русский орнитологический журнал 2010, Том 19, Экспресс-выпуск 584: 1239-1242 О заселении малой пестрогрудкой Tribura (Dumeticola) davidi восточной окраины Азии: новое, недавнее и из...»

«УДК 574 Экологический анализ диатомовых отложений оз. Ханка. Кабаева Валерия Евгеньевна бакалавр 4 курса кафедры туризма и экологии Владивостокский Государственные Университет Экономики и Сервиса (ВГУЭС) Россия. Владивосток В данной статье рассматривается экологический анализ ди...»

«Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Социальные, гуманитарные, медико-биологические науки, т. 18, №1(2), 2016 Izvestiya of the Samara Science Centre of the Russian Academy of Sciences. Social, humanitarian, medicobiolog...»

«Труды БГУ 2015, том 10, часть 1  Микробиология  УДК 579.841.11+577.175.132 СОЗДАНИЕ НА ОСНОВЕ РИЗОСФЕРНЫХ БАКТЕРИЙ РОДА PSEUDOMONAS ШТАММА-ПРОДУЦЕНТА ГОРМОНА РОСТА РАСТЕНИЙ ГИББЕРЕЛЛИНА И.Н. Феклистова, Д.В. Маслак, И.А. Гринева, Л.Е. Садовская, Т.Л. Скакун, Н.П. Максимова Белорусский государственный у...»

«УДК Болотников Г.А., к.с.-х.н., доцент кафедры коммерции и маркетинга Краснодарского филиала РГТЭУ МИНОРНЫЕ САХАРА – ВАЖНЫЙ ФАКТОР НОРМАЛЬНОГО ХОДА БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА MINOR SUGAR IMPORTANT FACTOR OF NORMA...»




 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.