Instrucciones de pipelining (Organización del Computador II)

Aclaro que el problema a resolver es muy sencillo, la idea solamente es ver en funcionamiento las instrucciones. Para el caso de wtop y wexit su uso es solamente ilustrativo, es decir, el programa funciona correctamente pero si la guarda del bucle esta relacionada solamente con el número de iteraciones conviene usar directamente ctop y cexit. Volviendo al problema, este consta de duplicar el valor de los elementos de un vector A y poner el resultado en otro vector B, ambos de 10 posiciones. A continuación el programa en C (no le presten atención a lo que devuelve la función, la única razón de ser que tiene es el debugging):

extern int funcionDeIA64(int*,int*); 

int main(int argc, char *argv[]) 
{ 
   int a[10] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}; 
   int a_porC[10]; 
   int a_porIA64[10]; 
   int i; 

   for(i = 0; i<10;i++){ 
     a_porC[i] = a[i] * 2; 
   } 

   printf("\nproceso interno: %d\n", funcionDeIA64(a,a_porIA64)); 
   printf("\nresultado correcto:\n"); 

   for(i = 0; i<10;i++){ 
     printf("%d,", a_porC[i]); 
   } 

   printf("\n\nresultado programa:\n"); 

   for(i = 0; i<10;i++){ 
     printf("%d,", a_porIA64[i]); 
   } 

   printf("\n\n"); 
}

El programa en IA64 es siempre el mismo salvo la inicializacion de ar.lc y ar.ec (además de registros auxiliares que se podrían llegar a usar) y el bucle en sí:

.global funcionDeIA64 
.section .text 

.align 32 
 
.proc funcionDeIA64 

funcionDeIA64: 

alloc r20 = ar.pfs,2,6,0,8 

//loc0 = a 
//loc1 = a_porIA64 
  
mov r21 = in0 
mov r22 = in1 
mov r23 = 2 

(aca va la inicialización y el bucle) 

mov ar.pfs = r20 
br.ret.sptk.many b0 

.endp funcionDeIA64 

La inicialización y el bucle para ctop es:

mov ar.ec = 3 
mov ar.lc = 9 
mov pr.rot = 1<<16 

ciclo: 

(p16) ld4 r32 = [r21],4 
(p17) pmpy2.r r33 = r33,r23 
(p18) st4 [r22] = r34,4 

br.ctop.sptk.few ciclo 

La inicialización y el bucle para cexit es:

mov ar.ec = 3 
mov ar.lc = 10 
mov pr.rot = 1<<16 

ciclo: 
  
br.cexit.sptk.few fin 

(p17) ld4 r32 = [r21],4 
(p18) pmpy2.r r33 = r33,r23 
(p19) st4 [r22] = r34,4 

br.cond.sptk.few ciclo 
  
fin: 

La inicialización y el bucle para wexit es:

mov r24 = 0 
mov r25 = 10 

mov pr.rot = 0 
mov ar.ec = 3 

ciclo: 

cmp.lt p16,p2 = r24,r25 
(p16) br.wexit.sptk.few fin 

(p17) ld4 r32 = [r21],4 
(p18) pmpy2.r r33 = r33,r23 
(p19) st4 [r22] = r34,4 

add r24 = r24,r0,1 
br.cond.sptk.few ciclo 

fin: 

La inicialización y el bucle para wtop es:

mov r24 = 0 
mov r25 = 10 

mov pr.rot = 1<<17 
mov ar.ec = 3 

ciclo: 

add r24 = r24,r0,1 

(p17) ld4 r32 = [r21],4 
(p18) pmpy2.r r33 = r33,r23 
(p19) st4 [r22] = r34,4 
  
cmp.lt p16,p2 = r24,r25 
(p16) br.wtop.sptk.few ciclo 

fin: