University-notes/2 курс/1 семестр/Архитектура ЭВМ/Лекции/11 билет/2.md

Истинная зависимость по данным, антизависимость, выходная зависимость. Граф зависимостей.

Пусть есть 2 инструкции i, j. где i предшествует j в программе.

• Инструкция j зависит по данным от инструкции i, если:
• i выдает результат, используемый j (конфликт RAW), если порядок выполнения не сохраняется.
• j зависит по данным от k и k зависит по данным от i (цепочка конфликтов RAW).

Пример зависимости по данным:

Loop:
LD   [R1], F0
DADD F2, F0, F4
ST   F4, [R1]

Зависимость по именам возникает, когда 2 инструкции используют один и тот же регистр или место в памяти, т.е. общее имя места. Между инструкциями, имеющими зависимость по именам, нет потока данных (нет отношения выдает/использует). Может существовать два типа зависимостей по именам:

• Антизависимость.
• Существует, когда j пишет в тот же регистр или место в памяти, которое i читает.

Нарушение антизависимости (относительный порядок чтения/записи изменен): приводит к конфликту WAR и потому относительный порядок чтения/записи и исполнения должен сохраняться. i считывает значение по имени, j записывает значение по тому же имени. j антизависима от i. Изменение относительного порядка исполнения i, j нарушает эту зависимость по именам и приводит к конфликту WAR и некорректному исполнению.

• Выходная зависимость (зависимость записи).
• Существует, когда i и j пишут в один и тот же регистр или место в памяти.

Нарушение выходной зависимости (относительный порядок записи изменен): приводит к конфликту WAW и потому порядок записи и исполнения должен сохраняться. i, j пишут по одинаковому имени. Тогда j зависима по выходу от i. Изменение относительного порядка исполнения i, j нарушает эту зависимость по именам и приводит к конфликту WAW и некорректному исполнению.

Пример:

LD   F0, [R1]    ; 1
DADD F2, F0, F4  ; 2
ST   F4, [R1]    ; 3
LD   F0, [R1-8]  ; 4
DADD F2, F0, F4  ; 5
ST   F4, [R1-8]  ; 6

В графе можем переупорядочивать инструкции только если сохраняется порядок стрелок.