碼機的強迫解說教室: 2月 2009

2009年2月26日星期四

(續) Braid computing

Braid的概念在於「在basic block的scope內，事先將dependence規納分析好」，這些互相之間具有相依性(dependence)的指令串便稱為braid。一個basic block內可以包含的braid數目，也就是計算結果互有因果關係的指令串，平均約為3條(braid的原意是「辮子」，單位應該是「條」吧?)。在SPEC 2000的整數型程式中，平均每個basic block可以找到2.8條braid，浮點數程式則有3.8條。這個數據是作者以gcc 4.0.1把SPEC程式compile成Alpha EV6架構指令集，同時加上-O2最佳化得到的結論，作者同時強調gcc 4.01並未在編譯過程中引入braid的概念，因而有大量的braid是「單指令」構成的。

2009年2月24日星期二

Braid computing: achieving OOO performance with in-order complexity

這張照片是今天下午四點左右在樓頂照的，晴空萬里的藍天讓人心情舒暢，但是和接下來的本文內容完全無關，放上來只是讓充滿文字的版面不要那麼無聊罷了XD

ISCAS 2008的論文，由德州大學(UT at Austin)的Francis Tseng和Yale N. Patt發表。這篇論文的賣點在標題就很聳動的寫出來：以循序處理器的硬體複雜度得到亂序處理器的效能。亂序執行(out-of-order execution, OOOE)技術有機會大幅提高運算效能(請注意，是有機會，不是一定，大部份case裡提高的是耗電量...)，但是硬體複雜度太高，耗電量更是驚人，以至於4向以上的亂序處理器從來沒有被商品化，只在學術論文上出現。

本篇論文的賣點在於作者們強調，用他們的braid概念來實現硬體的話，有機會用很低的硬體複雜度，也就是跟循序處理器一樣的複雜度實現亂序處理器的效能。當然天下沒有白吃的午餐，代價是軟體也要跟著修改，這裡的修改不需要你重新編譯程式(原作者有指出, 如果可以重編的話效果會更好)，但是需要讓原本的程式碼被拿來作分析，找出內部braid的分佈，同時把一些braid相關的註記加進程式碼，所以修改後的指令格式會和原來有點小差異，造成整個執行檔的內容都不一樣了。聽起來很嚴重，其實還好，嗯，好吧，其實蠻嚴重的…雖然不用重新編譯程式，但是這意味著哪天這顆cpu商品化的話，你升級了cpu之後還要連代更新硬碟裡包括os在內的所有程式，網路上抓下來的軟體也沒辦法馬上執行，要經過一次「翻譯」才能用。

為什麼這麼嚴重，我還說他「還好」? 因為他作的修改是以基本區塊(basic block)為界限，只會更動基本區塊內部的指令順序，對於不同的區塊之間的前後排列順序以及區塊大小(區塊大小意謂著區塊內指令的多寡)都沒有變動，所以並沒有更動程式內部指令的邏輯順序，只是會根據分析的結論，重新安排指令在區塊內的排列順序。這樣的重排不會影響到跳躍指令(有人翻作「分支指令」，branch)的行為，因為總指令個數，和所有的進入點(entry point,跳躍指令的目標位址)的相對位址並沒有改變，對記憶體存取的load/store指令的先後次序也被小心的保留下來，整個「修改」程式的動作就是類似把 ABCDE的指令順序改成 BDCAE(當然這樣的修改順序以不影響程式邏輯為原則)，然後把分析得到的一些結果也記入指令格式，變成bdcae的最終型態。

2009年2月21日星期六

最近最流行的單字 recession !

最近半年來在美國財經新聞最夯的字大概就是這個recession，
要知道這個字的意思順便記住他的拼法很簡單，
只要知道字根 cess = 走，前進的意思；而re字首是「回頭」
那 re(回頭)+cess(走)+ion(名詞字尾)=recession 當然就是「走回頭路」、「退步」
或是新聞媒體最愛炒作的那三個字，不景氣!
很高興我不是記者，不用為了趕流行成天上網路找一些不景氣的不幸新聞。
但是cess這個字根相當有趣，在這邊把書上寫的抄下來學習一下：
有三個字根 cess = ceed = ced 都是「走，踏出」的意涵

con(共同)+cess(走)+ion(名詞字尾)=concession

the act of granting or yielding (不可數名詞)，路只有一條，為了『一起走』，就有人要『讓步、承認』

con(共同)+cede(走)=concede，(不情願的)承認[動詞]

pro(向前)+cess(走)=process，(向前走的)過程[名詞]；處理[動詞]；加工[動詞]
pro(向前)+cess(走)+ion(名詞字尾)=procession，(向前走的)隊伍[名詞]
pro(向前)+ced(走)+ure(名詞字尾)=procedure，(向前走的方法、手段)，手續、步驟[名詞]
pro(向前)+ceed(走)=proceed，(向前走)，繼續進行、作下一步[動詞]
suc(隨後)+cess(走)=success，(跟上來的人事物，後起新秀)，成功的(人事物)
suc(隨後)+cess(走)+ion(名詞字尾)=succession，(跟上來的人事物)，繼承、延續
suc(隨後)+cess(走)+or(人)=successor，繼承人
suc(隨後)+cess(走)+ive(形容詞)=successive，連續的

ex(出)+cess(走)=excess，(走出界限的行為)，超量的(事物)[名詞]，額外的[形容詞]
ex(出)+ceed(走)=exceed，(走出界限)，超過[動詞]

re(回頭)+cede(走)=recede，(往回走)，退步[動詞]
pre(先、前)+cede(走)=precede，(走在前頭)，領先[動]，在(作什麼事)…之前
pre(先、前)+ced(走)+ent(名詞字尾)=precedent，(先走的東西)，前例[名詞]
un(不)+precedent(先例)+ed(過去分詞)=unprecedented，史無前例的，空前的[形容詞]

ac(向)+cede(走)=accede，(向別人走去，靠近)，同意[動詞]
cede(走開)=割讓(領土)，放棄事物的所有權[動詞]
inter(之間)+cede(走)=intercede，(遊走於兩者之間)，調解、調停[動詞]
se(分離)+cede(走)=secede，(分道揚鏢)，脫離、退出(組織或政黨)[動詞]

參考資料：
[1] 陳明華、張明勤、李恆敏，"核心字彙記憶捷徑"，台灣培生教育出版股份有限公司，頁151~152。
[2] 英業達Dr.eye，"譯典通8.0專業版"