इंटेल कोर 2 सीपीयू साइकिल विश्लेषण

इसे बेहतर बनाने के लिए एप्लिकेशन के प्रदर्शन का विश्लेषण करते समय, सबसे शक्तिशाली उपलब्ध तकनीक सीपीयू चक्रों का विस्तृत विश्लेषण है। अनुदेश के पूरा होने का एक पारंपरिक विश्लेषण मदद करने की संभावना नहीं है जब हम एक आर्किटेक्चर के बारे में बात करते हैं जो अनुदेश पुनर्लेखन (आउट ऑफ ऑर्डर, ओओओ) का उपयोग करता है, जिसका मुख्य कार्य निर्देशों को निष्पादित करना जारी रखना है जब तक कि समापन संभव नहीं है।





चक्र के उपयोग की गणना के आधार पर एक कार्यप्रणाली विकसित करने के लिए, आपको OOO निष्पादन तंत्र की मूल बातें से परिचित होना चाहिए। एक अत्यंत सरलीकृत ब्लॉक आरेख चित्र 1 में दिखाया गया है।







निर्देशों को माइक्रोप्रेशन (उफ़) में डिकोड किए जाने के बाद, यदि आवश्यक संसाधन उपलब्ध हैं, तो उन्हें पास किया जाता है।



यह (अन्य लोगों के बीच):

1. रिजर्वेशन स्टेशन (RS) में वह स्थान, जहां माइक्रोऑपरेशन उनके ऑपरेंड की उपस्थिति का इंतजार करते हैं;
2. री-ऑर्डर बफ़र (आरओबी) में स्थान, जहां माइक्रो-ऑपरेशंस को पूरा होने के लिए कतार का इंतजार है;
3. मेमोरी (लोडिंग और अनलोडिंग) के साथ काम करने से संबंधित माइक्रो-ऑपरेशंस के मामले में पर्याप्त मात्रा में लोडिंग और अनलोडिंग बफ़र्स।

दृश्य रजिस्टरों में राज्य की पूर्णता और विलंबित रिकॉर्डिंग केवल निर्देशों और सूक्ष्म संचालन के लिए की जाती है जो सही निष्पादन शाखा में हैं। गलत भविष्यवाणी की गई शाखाओं के निर्देश और माइक्रोएपरेशन को रीसेट किया जाता है जैसे ही एक संक्रमण भविष्यवाणी त्रुटि का पता चलता है, फिर सही शाखा लोड होती है। निष्पादन शाखा के सही निर्देशों का पूरा होना 2 स्थितियों के अधीन हो सकता है:

1. इस निर्देश से जुड़े सभी माइक्रो-ऑपरेशन पूरे हो चुके हैं, जो आपको पूरे निर्देश को पूरा करने की अनुमति देता है;
2. पूर्व में दिए गए सभी निर्देश और उनके माइक्रोप्रेशन सही ढंग से पूरी की गई शाखा में हैं।

इस तरह के यांत्रिकी सुनिश्चित करते हैं कि कार्यक्रम की दृश्य स्थिति हमेशा उसी के साथ मेल खाती है जो निर्देशों के क्रमबद्ध निष्पादन में होती थी।



इस डिजाइन का "जादू" यह है कि अगर सबसे पुराना निर्देश अवरुद्ध हो जाता है, उदाहरण के लिए, स्मृति से आने के लिए डेटा की प्रतीक्षा करके, बाद में स्वतंत्र निर्देश, जिनके ऑपरेंड उपलब्ध हैं, ऑपरेटिंग उपकरणों को भेजा जा सकता है और आरओबी में संग्रहीत किया जा सकता है, पूरा होने की प्रतीक्षा कर रहा है। पिछले सभी काम पूरे होने पर उन्हें बाहर निकाला जाएगा।



प्रदर्शन विश्लेषण के दृष्टिकोण से, कठिनाई यह है कि सिस्टम में निर्देशों का पूरा होना बैचों में होता है, अर्थात, कुछ चक्र पूर्ण निर्देश उत्पन्न नहीं करते हैं, और कुछ उनमें से बड़े प्रवाह के साथ होते हैं। इस प्रकार, पूरा होने वाले ब्लॉक पर एक अलग चक्र में क्या होता है, यह बहुत ही असंगत है, और आपको यह समझने के लिए समय और संबंधों के औसत मूल्यों का उपयोग करने की आवश्यकता है कि वास्तव में क्या होता है। उभरती समस्या यह है कि जब रिश्तों को एक प्रदर्शन मीट्रिक के रूप में उपयोग किया जाता है, तो एप्लिकेशन अनुकूलन प्रक्रिया अनिवार्य रूप से अंश और हरक दोनों को बदल देगी, किए गए प्रगति पर संदेह करना। अनुदेश निष्पादन के मानक संकेतक पर विचार करें, "चक्र प्रति निर्देश, सीपीआई," एक चक्र के अनुकूलन के मामले में।



उच्च CPI को खराब प्रदर्शन का संकेत माना जाता है, जबकि कम मूल्य को अच्छे प्रदर्शन का संकेत माना जाता है। यदि अनुकूलन प्रक्रिया के दौरान चक्र को वेक्टर किया जाता है, अर्थात संकलन के दौरान यह स्ट्रीमिंग सिमडी एक्सटेंशन (एसएसई) सेट से निर्देश उत्पन्न करता है, तो पूर्ण किए गए निर्देशों की संख्या में काफी कमी आएगी (2 या अधिक बार)। हालांकि, खाते पर खर्च किए जाने वाले चक्रों की संख्या उसी सीमा तक कम होने की संभावना नहीं है, क्योंकि यह अनुकूलन ऐसी चीजों को प्रभावित नहीं करेगा, जो अंतिम स्तर के कैश में असफल कॉल हैं जो निष्पादन को रोकते हैं। अंततः, चक्र का वैश्वीकरण, केवल CPI की संख्या में वृद्धि की गारंटी देता है। वास्तव में, सीपीआई को कम करने के लिए, आपको पूर्ण निर्देशों की संख्या बढ़ाने की आवश्यकता है!



केंद्रीय प्रोसेसर के जीवन की घटनाओं की संख्या के बीच संबंधों पर आधारित मैट्रिक्स पर ध्यान केंद्रित करने के बजाय, आप बस वांछित कार्य करने में उपयोग किए जाने वाले चक्रों की संख्या को कम करने पर ध्यान केंद्रित कर सकते हैं।



चक्र के उपयोग का विश्लेषण कार्य को सरल करता है, जिससे डेवलपर को चक्रों की गणना करने वाले घटकों के व्यक्तिगत योगदान को कम करने की अनुमति मिलती है। इस मामले में, केवल चक्र ही मुख्य संकेतक हैं, और अनुप्रयोग अनुकूलन प्रक्रिया हमेशा मुख्य मीट्रिक को कम करती है।

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अगला:

• प्रदर्शन आधारित विश्लेषण
• डाउनटाइम का अपघटन
• संक्रमण भविष्यवाणी त्रुटियाँ और बुद्धिमान निष्पादन
• समस्याग्रस्त प्रदर्शन घटनाओं की घटना के परिणामों का आकलन
• अनुप्रयोग विश्लेषण
• कोड अनुकूलन पर मुख्य टिप्पणी
• निर्देश स्तर संगामिति

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