Тест на быстродействие микропроцессора - Курсовая работа

Курсовая работа по дисциплине: "Организация ЭВМ и систем" на тему: "Тест на быстродействие микропроцессора" Выполнил студент: Лужинский АндрейСделать тест, который проверяет быстродействие микропроцессора.Команды называются скалярными, если входные операнды и результаты являются числами (скалярами). Команды называются векторными, если входные операнды и, возможно, результаты являются вектором (массивом) чисел, а для преобразования данных массива (вектора) используется одна векторная команда. Повышение производительности микропроцессоров достигается за счет увеличения тактовой частоты, совершенствования параллельной и конвейерной обработки данных, а также уменьшения времени доступа к памяти. Разнесенная архитектура позволяет достигать при скалярной обработке производительности, характерной для векторных процессоров, за счет предвыборки данных из памяти и автоматической развертки нескольких последовательных витков цикла в А - процессоре. Совершенствование архитектуры микропроцессоров и механизма доступа к памяти не может происходить без принятия совокупности соглашений о структуре программ и обрабатываемых данных.В результате этого процессору приходится совершать огромное количество команд, которые могли быть заменены несколькими. Вина лежит не на программных продуктах, а на тех системах программирования, с помощью которых эти программы создавались. Решение: создавать средства для создания программ максимально эффективным способом, обращая внимание на используемые процессором адресации и размещение данных. На сегодняшний день минимальную технологию изготовления имеют процессоры Intel Pentium 4, и она составляет 0,13 мкм (для сравнения: процессор AMD с архитектурой К 7, тактовой частотой 1000Мгц имеет 0,18 мкм. 4) Так же скорость вычисления уменьшается изза того, что процессору приходится останавливать свою работу и выполнять аппаратные прерывания.Рассмотрим недостаток № 3.Выбираем операцию из предложенных на экране. Если это операция сложения, то выполняется алгоритм суммирования ряда, если умножение, то выполняется вычисление факториала. Ввели N, то рад сложения выглядит следующим образом: 1 2 3 … N=СУММА Включаем таймер и запоминаем начальное значение. Выполняем выбранную операцию на Pascal.Procedure Add_Pascal(N:word); {Сложение на Pascal} var i:word; asm in al,40h mov bl,al in al,40h {Считываем начальное значение тиков от таймера} mov bh,al mov t1,bx end; writeln("Время выполнения сложения на Pascal: ",(time2-time1):6:12); @@q: {Выполняем сложение} inc dx add ax,dx loop @@q in al,40h mov cl,al in al,40h mov ch,al mov t2,cx end; asm in al,40h mov bl,al in al,40h {Считываем начальное значение тиков от таймера} mov bh,al mov t1,bx end;В каждом блоке две процедуры: первая - это выполнение операции на языке Pascal, а вторая - выполнение этой же операции на языке Assembler. Состоит из двух процедур, которые выполняют сложение на языке Pascal и Assembler. Сначала считываем начальное число тиков, затем выполняем операцию и снова считываем число с микросхемы. Разница, разделенная на произведение 65535*18,2 и будет временем выполнения операции. asm in al,40h mov bl,al in al,40h {Считываем начальное значение тиков от таймера} mov bh,al mov t1,bx end;Для проведения эксперимента вводятся числа: 10;100;1000;5000;10000;15000;20000;25000;30000;35000;50000;60000;65000;Все вычисления выполнялись на микропроцессоре AMD Athlon 1000 MHZ. Средняя температура процессора при вычислении 64 °С. Введенное знвчение Pascal AssemblerНачиная анализировать полученные результаты, хотелось бы привести график роста производительности при увеличении числа итераций. При применении языка Assembler рост производительности наблюдается от 10 итераций до 25000 и дальше стремиться к постоянному значению равному ~3,7. С умножением дело обстоит немного иначе: производительность резко увеличивается (от 1 до 10,3) при изменении числа итераций от 10 до 5000 и дальше выравнивается, стремясь к постоянному значению. По сравнению со сложением, производительность гораздо выше, хотя время выполнения этих операций в отдельности имеет несущественное различие, но при выполнении этих операций в цикле лидирующее положение занимает умножение. Затем при выполнении операции мы должны наши входные значения переписать в соответствующие регистры, выполнить операцию и вернуть значение обратно в память.

Содержание

1. Задание

2. Обзор существующих систем

3. Недостатки существующих систем

4. Алгоритм решения

5. Описание алгоритма

6. Листинг программы

7. Описание программы

8. Экспериментальные данные

9. Полученные результаты

Выводы

Список литературы

1. Задание