توجيه المعاملات
يُعدّ توجيه المعاملات (أو توجيه البيانات ، أو تجاوز السجلات ) تقنيةً مُحسّنةً في وحدات المعالجة المركزية ذات البنية الأنبوبية للحدّ من انخفاض الأداء الناتج عن توقفات الأنابيب بسبب مخاطر البيانات . [ 1 ] [ 2 ] قد تؤدي مخاطر البيانات إلى توقف الأنابيب عندما تضطر العملية الحالية إلى انتظار نتائج عملية سابقة لم تنتهِ بعد.
من الشائع جدًا أن تتطلب كل تعليمة قيمةً محسوبةً بواسطة التعليمة السابقة مباشرةً. قد يستغرق الأمر بضع دورات ساعة لكتابة النتيجة في ملف السجلات ثم قراءتها مرة أخرى للتعليمة اللاحقة. ولتحسين الأداء، يتم تجاوز عملية الكتابة/القراءة في ملف السجلات، حيث تُمرر نتيجة التعليمة مباشرةً إلى مرحلة التنفيذ للتعليمة اللاحقة.
مثال
أضف ABC #A=B+C SUB DCA #D=CA
إذا تم تشغيل تعليمات التجميع الزائفة هذه في خط أنابيب، فبعد جلب التعليمات الثانية وفك تشفيرها، يتوقف خط الأنابيب، في انتظار كتابة نتيجة الجمع وقراءتها.
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| جلب إضافة | فك تشفير كلمة ADD | قراءة المعاملات ADD | نفّذ إضافة | اكتب النتيجة | |||
| جلب SUB | فك تشفير SUB | كشك | كشك | قراءة المعاملات الفرعية | نفّذ الإجراء الفرعي | اكتب النتيجة |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| جلب إضافة | فك تشفير كلمة ADD | قراءة المعاملات ADD | نفّذ إضافة | اكتب النتيجة | ||
| جلب SUB | فك تشفير SUB | كشك | قراءة المعاملات الفرعية: استخدم نتيجة العملية السابقة | نفّذ الإجراء الفرعي | اكتب النتيجة |
في بعض الحالات، يمكن القضاء تمامًا على جميع حالات التوقف الناتجة عن مخاطر قراءة البيانات بعد كتابتها عن طريق إعادة توجيه المعاملات: [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|---|---|---|---|---|---|
| جلب إضافة | فك تشفير كلمة ADD | قراءة المعاملات ADD | نفّذ إضافة | اكتب النتيجة | |
| جلب SUB | فك تشفير SUB | قراءة المعاملات الفرعية: استخدم نتيجة العملية السابقة | نفّذ الإجراء الفرعي | اكتب النتيجة |
التنفيذ التقني
يجب على وحدة التحكم في المعالج المركزي تنفيذ منطق للكشف عن التبعيات التي يكون فيها توجيه المعاملات منطقيًا. ويمكن بعد ذلك استخدام مُضاعِف الإشارات لاختيار السجل أو القلاب المناسب لقراءة المعامل منه.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ "محاضرة CMSC 411 رقم 19، توجيه البيانات بتقنية التجزئة" . قسم علوم الحاسوب والهندسة الكهربائية، جامعة ميريلاند، مقاطعة بالتيمور . تاريخ الاسترجاع: 22 يناير 2020 .
- ↑ "الحوسبة عالية الأداء، ملاحظات الصف الحادي عشر" . hpc.serc.iisc.ernet.in. سبتمبر 2000. مؤرشف من الأصل بتاريخ 27-12-2013 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 08-02-2014 .
- ↑ غوربور م. برابهو. "دليل هندسة الحاسوب". القسمان "التوجيه" و "تصنيف مخاطر البيانات" .
- ↑ د. أوريون لولور. "خطوط الأنابيب، وتوقفات خطوط الأنابيب، وإعادة توجيه العمليات" .
- ↑ لاري سنايدر. "مراجعة خط الأنابيب" .
روابط خارجية
- معالجة التعليمات
- مقالات قصيرة في هندسة الحاسوب