where f is the processor clock freq

where f is the processor clock frequency, in MHz, and IPC (instructions per cycle)
is the average number of instructions executed per cycle. Accordingly, designers
have pursued the goal of increased performance on two fronts: increasing clock
frequency and increasing the number of instructions executed or, more properly,
the number of instructions that complete during a processor cycle. As we have
seen in earlier chapters, designers have increased IPC by using an instruction
pipeline and then by using multiple parallel instruction pipelines in a superscalar
architecture.With pipelined and multiple-pipeline designs, the principal problem is
to maximize the utilization of each pipeline stage. To improve throughput, designers
have created ever more complex mechanisms, such as executing some instructions
in a different order from the way they occur in the instruction stream and
beginning execution of instructions that may never be needed. But as was discussed
in Section 2.2, this approach may be reaching a limit due to complexity and
power consumption concerns.
An alternative approach, which allows for a high degree of instruction-level
parallelism without increasing circuit complexity or power consumption, is called
multithreading. In essence, the instruction stream is divided into several smaller
streams, known as threads, such that the threads can be executed in parallel.
The variety of specific multithreading designs, realized in both commercial
systems and experimental systems, is vast. In this section, we give a brief survey of
the major concepts.
Implicit and Explicit Multithreading
The concept of thread used in discussing multithreaded processors may or may not
be the same as the concept of software threads in a multiprogrammed operating system.
It will be useful to define terms briefly:
• Process: An instance of a program running on a computer. A process embodies
two key characteristics:
—Resource ownership: A process includes a virtual address space to hold the
process image; the process image is the collection of program, data, stack,
and attributes that define the process. From time to time, a process may be
allocated control or ownership of resources, such as main memory, I/O channels,
I/O devices, and files.
—Scheduling/execution: The execution of a process follows an execution path
(trace) through one or more programs. This execution may be interleaved
with that of other processes. Thus, a process has an execution state (Running,
Ready, etc.) and a dispatching priority and is the entity that is scheduled
and dispatched by the operating system.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ที่ f คือความถี่นาฬิกาโปรเซสเซอร์ใน MHz และ IPC (คำสั่งต่อรอบ)
เป็นจำนวนเฉลี่ยของคำแนะนำในการดำเนินการต่อวงจร ดังนั้นนักออกแบบ
ได้ติดตามเป้าหมายของการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานในสองด้าน: นาฬิกาเพิ่มความถี่
และการเพิ่มจำนวนของคำแนะนำในการดำเนินการหรือมากกว่าถูกต้อง
จำนวนของคำสั่งที่เสร็จสมบูรณ์ในช่วงวงจรประมวลผลที่เราได้เห็น
ในบทก่อนหน้านี้นักออกแบบได้เพิ่มขึ้น IPC โดยใช้การเรียนการสอนท่อ
แล้วโดยใช้ท่อส่งคำสั่งหลายขนานใน superscalar
architecture.with ออกแบบไปป์ไลน์และหลายท่อ-, ปัญหาสำคัญคือ
เพื่อเพิ่มการใช้ ของเวทีแต่ละท่อ เพื่อปรับปรุง throughput ของนักออกแบบ
ได้สร้างกลไกที่เคยซับซ้อนมากขึ้นเช่นการดำเนินการบางอย่าง
คำแนะนำในการสั่งซื้อที่แตกต่างจากวิธีที่พวกเขาเกิดขึ้นในกระแสการเรียนการสอนและการดำเนินการเริ่มต้น
ของคำสั่งที่อาจไม่เคยมีความจำเป็น แต่ในฐานะที่ได้รับการกล่าวถึงในส่วน
2.2 วิธีการนี​​้อาจจะถึงขีด จำกัด เนื่องจากความซับซ้อนและความกังวล
การใช้พลังงาน.
วิธีทางเลือกซึ่งช่วยให้ระดับสูงของการเรียนการสอนระดับ-
ความเท่าเทียมโดยไม่ต้องบริโภคที่เพิ่มขึ้นวงจรซับซ้อนหรืออำนาจจะเรียกว่า multithreading
ในสาระสำคัญกระแสการเรียนการสอนจะแบ่งออกเป็นขนาดเล็กหลายลำธาร
รู้จักกันในชื่อหัวข้อเช่นว่าหัวข้อที่สามารถดำเนินการในแบบคู่ขนาน.
ความหลากหลายของการออกแบบที่เฉพาะเจาะจง multithreading รู้ทั้งในระบบ
เชิงพาณิชย์และระบบการทดลองมีมากมาย ในส่วนนี้เราจะให้การสำรวจโดยย่อของแนวคิดที่สำคัญ
.
multithreading นัยและชัดเจน
แนวคิดของด้ายที่ใช้ในการประมวลผลแบบมัลติเธรดการอภิปรายอาจหรืออาจไม่
เป็นเช่นเดียวกับแนวคิดของหัวข้อในซอฟแวร์ระบบปฏิบัติการ multiprogrammed.
มันจะเป็น ที่เป็นประโยชน์ในการกำหนดเงื่อนไขการใช้บริการในเวลาสั้น ๆ :
กระบวนการ•อินสแตนซ์ของโปรแกรมที่รันบนคอมพิวเตอร์ กระบวนการส่งเสริม
สองลักษณะสำคัญ:
ทรัพยากรเจ้าของ: กระบวนการรวมถึงพื้นที่ที่อยู่เสมือนเพื่อเก็บรูปภาพของกระบวนการ
; ภาพกระบวนการคือชุดของโปรแกรมข้อมูลสแต็ค,
และคุณสมบัติที่กำหนดกระบวนการ เมื่อเวลาผ่านไปกระบวนการที่อาจจะเป็น
ควบคุมการจัดสรรหรือความเป็นเจ้าของของทรัพยากรเช่นหน่วยความจำหลัก, I / O ช่อง
อุปกรณ์ I / O และไฟล์ -scheduling/execution
.การดำเนินการตรวจตามเส้นทางการดำเนิน
(ร่องรอย) ผ่านหนึ่งหรือมากกว่าหนึ่งโปรแกรม การดำเนินการนี​​้อาจจะเป็น
บรรณนิทัศน์กับที่ของกระบวนการอื่น ๆ ดังนั้นกระบวนการที่มีสถานะการดำเนินการ (ทำงาน
พร้อม ฯลฯ ) และลำดับความสำคัญของการฝึกอบรมและเป็นนิติบุคคลที่มีกำหนด
และส่งโดยระบบปฏิบัติการ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การประมวลผลนาฬิกาถี่ MHz และ IPC (คำสั่งต่อรอบ) f
เป็นจำนวนเฉลี่ยของคำแนะนำในการดำเนินการต่อวงจร ออกตาม
ติดตามเป้าหมายของประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นในแผนสอง: เพิ่มนาฬิกา
ความถี่และการเพิ่มจำนวนคำแนะนำในการดำเนินการ หรือ ขึ้นอย่างถูก ต้อง,
จำนวนคำสั่งที่ทำวงจรประมวลผล ขณะที่เรามี
เห็นในบทก่อนหน้านี้ นักออกแบบได้เพิ่ม IPC โดยใช้คำสั่ง
ไปป์ไลน์และโดยใช้ท่อส่งคำสั่งพร้อมกันหลายในแบบ superscalar
สถาปัตยกรรมPipelined และขั้น ตอนหลายแบบ ปัญหาหลักเป็น
เพื่อเพิ่มการใช้ประโยชน์ของแต่ละขั้นตอน การปรับปรุงอัตราความเร็ว ออกแบบ
สร้างกลไกซับซ้อนเคย เช่นการดำเนินการบางคำแนะนำ
ในลำดับแตกต่างจากวิธีเกิดขึ้นในกระแสคำแนะนำ และ
เริ่มต้นการดำเนินการคำสั่งที่ไม่ถูกต้อง แต่ ดังที่ได้กล่าวไว้
ในส่วน 2.2 วิธีการนี้อาจถึงขีดจำกัดเนื่องจากความซับซ้อน และ
พลังงานปริมาณความกังวลได้
การวิธีอื่น ซึ่งช่วยให้สำหรับระดับสูงระดับคำแนะนำ
เรียกว่า parallelism โดยไม่มีความซับซ้อนของวงจรเพิ่มขึ้นหรือการใช้พลังงาน
มัลติเธรด ในสาระสำคัญ กระแสคำสั่งถูกแบ่งออกเป็นหลายขนาดเล็ก
กระแส เรียกว่าหัวข้อ กระทู้สามารถดำเนินการในขนานที่
หลากหลายแบบมัลติเธรดเฉพาะ ตระหนักในพาณิชย์ทั้ง
ระบบและทดลองระบบ เป็นใหญ่ ในส่วนนี้ เราให้สำรวจสั้น ๆ
สำคัญแนวคิด
Implicit และมัลติเธรดชัดเจน
แนวคิดของด้ายที่ใช้ในการสนทนาให้โปรเซสเซอร์อาจ หรืออาจไม่
จะเหมือนกับแนวคิดของซอฟต์แวร์หัวข้อในการ multiprogrammed ระบบปฏิบัติการ
มันจะเป็นประโยชน์ในการกำหนดเงื่อนไขสั้น ๆ:
•กระบวนการ: อินสแตนซ์ของโปรแกรมบนคอมพิวเตอร์ กระบวนการผสาน
สองคีย์ลักษณะ:
— เจ้าทรัพยากร: กระบวนการมีช่องว่างที่อยู่เสมือนกุม
ภาพกระบวนการ รูปภาพกระบวนการเป็นชุดของโปรแกรม ข้อมูล กอง,
และแอตทริบิวต์ที่กำหนดกระบวนการการ เวลา กระบวนการอาจ
ปันส่วนควบคุมหรือเป็นเจ้าของทรัพยากร เช่นหลักหน่วยความจำ I/O ช่อง,
ฉัน / O อุปกรณ์ และไฟล์
— เวลา/การดำเนินการ: การดำเนินการของกระบวนการดังต่อไปนี้ path
(trace) มีการดำเนินการผ่านอย่าง น้อยหนึ่งโปรแกรม การดำเนินการนี้อาจเป็นแผนที่
กับกระบวนการอื่น ๆ ได้ จึง กระบวนการมีสถานะการดำเนินการ (รัน,
พร้อม ฯลฯ) และสำคัญ dispatching และหน่วยงานที่จัดกำหนดการไว้
และจัดส่ง โดยระบบปฏิบัติการ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

สถานที่ซึ่งมีความถี่สัญญาณนาฬิกาของโปรเซสเซอร์ใน MHz และ IPC (ชุดคำสั่งต่อหนึ่งรอบ)
มีจำนวนเฉลี่ยของคำสั่งดำเนินการต่อหนึ่งรอบ จึงเรียนมาเพื่อทราบนักออกแบบ
ซึ่งจะช่วยไล่ตามเป้าหมายที่เพิ่มขึ้นของ ประสิทธิภาพ ในสองแนวนาฬิกา
ซึ่งจะช่วยเพิ่มมากขึ้นความถี่และการเพิ่มจำนวนของคำสั่งดำเนินการหรือมากกว่าใบอนุญาต
หมายเลขของชุดคำสั่งต่อหนึ่งรอบทำในระหว่างโปรเซสเซอร์ที่.ในขณะที่เรามี
ซึ่งจะช่วยได้เห็นในบทก่อนหน้านักออกแบบ IPC มีเพิ่มขึ้นโดยการใช้ท่อส่งคำสั่ง
ซึ่งจะช่วยวางแนวท่อส่งและจากนั้นจึงขึ้นโดยใช้การเรียนการสอนแบบขนานหลายที่ในสถาปัตยกรรม Superscalar
ซึ่งจะช่วยให้ได้พร้อมด้วย Hyper Pipelined และการออกแบบแบบหลายช่องทางปัญหาหลักที่เป็น
ซึ่งจะช่วยในการเพิ่ม ประสิทธิภาพ การใช้งานของแต่ละเวทีท่อส่ง ในการเพิ่มความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลของนักออกแบบ
ซึ่งจะช่วยสร้างกลไกความซับซ้อนมากยิ่งขึ้นเช่นทำการประัมวลคำสั่งบางอย่าง
ซึ่งจะช่วยในการสั่งซื้อที่แตกต่างจากทางที่จะเกิดขึ้นในการสตรีมการเรียนการสอนและ
ช่วงต้นของคำแนะนำที่อาจไม่มีความจำเป็น. แต่ที่จะมีประเด็น
ซึ่งจะช่วยในส่วน 2.2 วิธีนี้อาจจะไปถึงการจำกัดเนื่องจากความซับซ้อนและปัญหาการ บริโภค พลังงาน
.
ทางเลือกที่ช่วยให้ระดับที่สูงมากของการเรียนการสอน - ระดับ
การทำงานแบบขนานโดยไม่ต้องใช้พลังงานไฟฟ้าลัดวงจรหรือความซับซ้อนเพิ่มมากขึ้นมีชื่อว่า
มัลติเธรดดิ้ง ในสาระสำคัญสตรีมที่มีการเรียนการสอนแบ่งออกเป็นหลายสตรีมมีขนาดเล็กกว่า
ซึ่งจะช่วยที่เรียกกันว่าเธรดที่สามารถทำงานเธรดที่สามารถดำเนินการในแบบคู่ขนาน.
ความหลากหลายของการออกแบบมัลติเธรดดิ้งระบุว่าทั้งในระบบการค้า
และระบบทดลองมีขนาดใหญ่ ในส่วนนี้เราช่วยให้ข้อมูลสรุปเกี่ยวกับการสำรวจความคิดเห็นของ
ซึ่งจะช่วยที่สำคัญแนวคิด.
ได้โดยปริยายอย่างชัดเจนและมัลติเธรดดิ้ง
ซึ่งจะช่วยให้แนวความคิดของลวดลายแบบมัลติเธรด( multithreaded )ใช้ในการพูดคุยถึงโปรเซสเซอร์อาจมีหรืออาจจะไม่มี
ซึ่งจะช่วยให้เหมือนกับที่แนวความคิดในการใช้ซอฟต์แวร์เธรดในที่ multiprogrammed ระบบปฏิบัติการ.
มันจะเป็นประโยชน์ในการกำหนดเงื่อนไขเป็นเวลาสั้นๆ:
•กระบวนการ:ที่ของโปรแกรมที่ทำงานอยู่บนคอมพิวเตอร์. กระบวนการโดยรวม
สองลักษณะสำคัญ:
- ทรัพยากรเป็นเจ้าของกระบวนการประกอบด้วยพื้นที่ว่างสำหรับแอดเดรสแบบเสมือนจริง
ซึ่งจะช่วยให้ ภาพ การที่ ภาพ กระบวนการที่เป็นการรวบรวมของโปรแกรมข้อมูล Stack
และแอตทริบิวต์ที่กำหนดกระบวนการนี้ จากช่วงเวลาถึงเวลาขั้นตอนที่อาจ
เป็นเจ้าของหรือการควบคุมจัดสรรทรัพยากรต่างๆเช่นหน่วยความจำหลัก I / O ช่อง
อุปกรณ์ I / O และไฟล์.
- การจัดตารางเวลาและการประมวลผลการทำงานของกระบวนการเป็นไปตามเส้นทางการประมวลผลที่
(การตรวจสอบ)ผ่านโปรแกรมหนึ่งหรือมากกว่า การดำเนินการนี้อาจเป็น interleaved
ด้วยกระบวนการอื่นๆที่ ดังนั้นการที่มีการประมวลผลของรัฐ(ใช้
พร้อมฯลฯ)ที่จัดส่งและความสำคัญและเป็นองค์กรที่มีการกำหนดตารางเวลา
และจัดส่งโดยระบบปฏิบัติการ