• 1. Введение в платформу «Эльбрус»
  • 1.1. Предисловие
  • 1.2. Система программирования
  • 1.3. Опции компиляции
    • 1.3.1. Уровни оптимизации lcc
    • 1.3.2. Важные для lcc опции
    • 1.3.3. Общие опции
    • 1.3.4. Все опции
• 2. Работа с платформой
  • 2.1. Основные принципы
    • 2.1.1. Распознать архитектуру
    • 2.1.2. Справочные данные
  • 2.2. Демонстрация ассемблера
    • 2.2.1. Основные операции
    • 2.2.2. Дизассемблер
    • 2.2.3. Вызов функций
    • 2.2.4. Чтение и запись в память
    • 2.2.5. Циклы
    • 2.2.6. Условный код
    • 2.2.7. Переходы и вызовы по косвенности
  • 2.3. Работа в gdb
    • 2.3.1. SIGILL как сигнал об ошибках
    • 2.3.2. Отладка оптимизированного кода
    • 2.3.3. Пример сессии gdb
  • 2.4. Прочее
    • 2.4.1. Отладка ядра
    • 2.4.2. Модификация запуска задач
• 3. Отличия в интерфейсах
  • 3.1. Совместимость с компиляторами
    • 3.1.1. Конструкции языка
      • 3.1.1.1. Variable length array inside a struct
      • 3.1.1.2. Nested functions
    • 3.1.2. gcc builtins
    • 3.1.3. Прагмы
    • 3.1.4. OpenMP
      • 3.1.4.1. Возможности
      • 3.1.4.2. Ограничения
      • 3.1.4.3. Справочный файл
  • 3.2. Системные интерфейсы
    • 3.2.1. makecontext
• 4. Введение в архитектуру «Эльбрус»
  • 4.1. Введение
  • 4.2. Характеристики микропроцессоров «Эльбрус»
  • 4.3. Переход от скалярных процессоров к конвейеризированным и суперскалярным
  • 4.4. Широкая команда (ШК)
  • 4.5. Определяющие свойства архитектуры «Эльбрус»
  • 4.6. Принцип использования параллельности операций для VLIW и OOOSS
• 5. Анализ производительности программ
  • 5.1. Утилита perf
  • 5.2. Утилита dprof
  • 5.3. Просмотр привязки к исходнику
• 6. Повышение производительности
  • 6.1. Планирование кода
  • 6.2. Inline - подстановки
  • 6.3. Программная конвейеризация
    • 6.3.1. Важность конвейеризации для VLIW и OOOSS
    • 6.3.2. Пример ручной конвейеризации цикла
    • 6.3.3. Логическая и физическая итерации
    • 6.3.4. Примеры рекуррентности
    • 6.3.5. Управление конвейеризацией
    • 6.3.6. Пример c конвейеризацией цикла
  • 6.4. Слияние альтернатив условий
    • 6.4.1. Важность слияния кода для VLIW и OOOSS
    • 6.4.2. If-Conversion
    • 6.4.3. Спекулятивный режим
    • 6.4.4. Итог слияния примера со сложным условным кодом
    • 6.4.5. Управление слиянием кода
    • 6.4.6. Пример на слияние кода
  • 6.5. Конфликты операций работы с памятью. Анализ указателей. Разрыв зависимостей
    • 6.5.1. Виды зависимостей между операциями
    • 6.5.2. Зависимости по памяти
    • 6.5.3. Важность разрешения зависимостей по памяти
    • 6.5.4. Способы разрыва зависимостей по памяти
      • 6.5.4.1. Статический анализ конфликтов по памяти
      • 6.5.4.2. Динамический разрыв конфликтов по памяти
  • 6.6. Предварительная подкачка данных
• 7. Использование оптимизированных библиотек
  • 7.1. Общие сведения
  • 7.2. Состав
  • 7.3. Информационная система
  • 7.4. Примеры использования
    • 7.4.1. Умножение векторов
    • 7.4.2. Умножение матриц
• 8. Рекомендации по оптимизации программ под архитектуру Эльбрус
  • 8.1. Рекомендации по работе со структурами данных
  • 8.2. Виды локальности данных
  • 8.3. Рекомендации по оптимизации процедур
    • 8.3.1. Анализ процедуры: начальный этап
    • 8.3.2. Короткая ациклическая процедура (не более 30 тактов)
    • 8.3.3. Процедура с горячими простыми циклами/гнездами циклов
    • 8.3.4. Сложный цикл с управлением, гнездо с управлением
    • 8.3.5. Громоздкая процедура
    • 8.3.6. Процедура с превалирующим оператором switch
    • 8.3.7. Библиотечная процедура
• 9. Интерфейсные программные соглашения
  • 9.1. Модель памяти
    • 9.1.1. Сегменты программы
    • 9.1.2. Организация обращения в память
    • 9.1.3. Семантические модели организации памяти
    • 9.1.4. Распределение данных
      • 9.1.4.1. Глобальные переменные
      • 9.1.4.2. Локальные статические данные
      • 9.1.4.3. Константы
      • 9.1.4.4. Динамически выделенные объекты
      • 9.1.4.5. Локальные автоматические переменные
  • 9.2. Представление данных
    • 9.2.1. Отображение целых типов
    • 9.2.2. Отображение вещественных типов
    • 9.2.3. Отображение указательных типов
    • 9.2.4. Агрегатные типы
      • 9.2.4.1. Тип массива
      • 9.2.4.2. Тип структуры
      • 9.2.4.3. Тип объединение
      • 9.2.4.4. Битовые поля
  • 9.3. Описание регистров
    • 9.3.1. Рабочие регистры
      • 9.3.1.1. Механизм регистровых окон
      • 9.3.1.2. Пространство регистров текущего окна. Программные соглашения использования пространства регистров текущего окна
      • 9.3.1.3. Пространство регистров подвижной базы. Программные соглашения использования базированных регистров
      • 9.3.1.4. Пространство глобальных регистров. Программные соглашения использования глобальных регистров
    • 9.3.2. Предикатные регистры
    • 9.3.3. Регистры управления
    • 9.3.4. Специальные регистры
  • 9.4. Локальный стек
    • 9.4.1. Процедурный фрагмент стека
    • 9.4.2. Доступ к компонентам фрагмента процедурного стека
  • 9.5. Процедурный механизм
    • 9.5.1. Передача параметров
    • 9.5.2. Возврат значения
    • 9.5.3. Процедурный переход
    • 9.5.4. Возврат из процедуры
• 10. Команды микропроцессора
  • 10.1. Структура описания операции
  • 10.2. Спекулятивное исполнение
  • 10.3. Обзор целочисленных операций
    • 10.3.1. Операции сложения, вычитания, обратного вычитания
    • 10.3.2. Операции умножения
    • 10.3.3. Операции деления и вычисления остатка
    • 10.3.4. Операции сравнения целых чисел
    • 10.3.5. Логические поразрядные операции
    • 10.3.6. Операции «взять поле произвольной длины»
    • 10.3.7. Операции «вставить поле»
    • 10.3.8. Расширение знаком или нулем
    • 10.3.9. Выбор из двух операндов
  • 10.4. Обзор вещественных скалярных операций
    • 10.4.1. Операции умножения на целую степень двойки
    • 10.4.2. Операции вычисления квадратного корня
    • 10.4.3. Скалярные операции преобразования формата
  • 10.5. Предикатные операции
    • 10.5.1. Операции вычисления предикатов
    • 10.5.2. Вычисление первичного логического предиката (Evaluate Logical Predicate - ELP)
    • 10.5.3. Направить логический предикат (Route Logical Predicate - RLP)
    • 10.5.4. Условие для операции MERGE (Merge Condition - MRGC)
    • 10.5.5. Вычисление логического предиката (Calculate Logical Predicate - CLP)
    • 10.5.6. Условная пересылка логического предиката (Conditional Move Logical Predicate - MLP)
  • 10.6. Операции обращения в память
    • 10.6.1. Операции считывания из незащищенного пространства
    • 10.6.2. Операции записи в незащищенное пространство
      • 10.6.2.1. Операции считывания в режиме -mptr32
      • 10.6.2.2. Операции записи в режиме -mptr32
    • 10.6.3. Операции обращения к массиву
      • 10.6.3.1. Операции считывания массива
      • 10.6.3.2. Операции записи в массив
  • 10.7. Операции преобразования адресных объектов
    • 10.7.1. Взять указатель стека (GETSP)
    • 10.7.2. Переслать тэгированное значение (MOVT)
  • 10.8. Операции доступа к регистрам состояния
    • 10.8.1. Операции «установить регистры» и «проверить области параметров»
  • 10.9. Операции подготовки передачи управления
    • 10.9.1. Подготовка перехода по литеральному смещению (DISP)
    • 10.9.2. Подготовка перехода по динамическому смещению (GETPL)
    • 10.9.3. Подготовка перехода по метке из регистрового файла RF (MOVTd)
    • 10.9.4. Подготовка возврата из процедуры (RETURN)
    • 10.9.5. Подготовка программы предподкачки массива (LDISP)
    • 10.9.6. Предварительная подкачка кода по литеральному смещению (PREF)
  • 10.10. Операции передачи управления (CT)
    • 10.10.1. Подготовленный переход (BRANCH)
    • 10.10.2. Непосредственный переход (IBRANCH)
    • 10.10.3. Операция CALL
    • 10.10.4. Возврат из аппаратного обработчика прерываний (DONE)
  • 10.11. Операции поддержки наложений цикла
    • 10.11.1. Операции Set BR
    • 10.11.2. Продвинуть базу вращения числовых регистров NR (ABN)
    • 10.11.3. Продвинуть базу вращения предикатных регистров PR (ABP)
    • 10.11.4. Продвинуть базу вращения глобальных числовых регистров NR (ABG)
    • 10.11.5. Продвинуть счетчики циклов (ALC)
    • 10.11.6. Операции асинхронной подкачки в буфер предподкачки массива
    • 10.11.7. Начать предподкачку массива (BAP)
    • 10.11.8. Остановить предподкачку массива (EAP)
    • 10.11.9. Операции пересылки буфера предподкачки массива
  • 10.12. Разные операции
    • 10.12.1. Ожидание исполнения предыдущих операций (WAIT)
    • 10.12.2. Операция вставить пустые такты (BUBBLE)
    • 10.12.3. Операции записи в регистры AAU
    • 10.12.4. Операции считывания регистров AAU
    • 10.12.5. Операции записи в управляющие регистры
    • 10.12.6. Операции считывания управляющих регистров
• 11. Режим Безопасных Вычислений
  • 11.1. Назначение и общий принцип работы РБВ
  • 11.2. Устройство указателя в РБВ
  • 11.3. Тэги
  • 11.4. Дополнительные ограничения на исходные коды
  • 11.5. Частичные аналоги РБВ
  • 11.6. Пример сборки и исполнения теста
  • 11.7. Ассемблер теста в РБВ

Руководство по эффективному программированию на платформе «Эльбрус»

Данное руководство содержит основные материалы для обучения программированию на платформе Эльбрус и применимо на любом варианте Linux-подобной операционной системы.

Оглавление

1. Введение в платформу Эльбрус
2. Работа с платформой
3. Отличия в интерфейсах
4. Введение в архитектуру Эльбрус
5. Анализ производительности программ
6. Повышение производительности
7. Использование оптимизированных библиотек
8. Рекомендации по оптимизации программ под архитектуру Эльбрус
9. Интерфейсные программные соглашения
10. Команды микропроцессора

Авторы: