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問答題

有一條3個功能段的流水線如下圖所示，每個功能段的延遲時間均為△t，但是，功能段S2的輸出要返回到它自己的輸入端循環(huán)執(zhí)行一次。

如果每隔一個△t向流水線連續(xù)輸入任務，這條流水線會發(fā)生什么問題？

參考答案： 每個任務在段S₂要反饋循環(huán)一次，執(zhí)行時間為2Δt，其它各段的執(zhí)行時間為Δt...

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1.問答題 有一條5個功能段的線性動態(tài)多功能流水線如圖所示，其中1→2→3→5功能段組成加法流水線，1→4→5功能段組成乘法流水線，設每個功能段的延遲時間均相等為△t。用這條流水線計算F=，畫出流水線時空圖，并計算流水線的實際吞吐率、加速比和效率。

參考答案：

2.問答題 在一臺單流水線多操作部件的處理機上執(zhí)行下面的程序，每條指令的取指令、指令譯碼需要一個時鐘周期，MOVE、ADD和MUL操作分別需要2個、3個和4個時鐘周期，每個操作都在第一個時鐘周期從通用寄存器中讀操作數(shù)，在最后一個時鐘周期把運算結果寫到通用寄存器中。

畫出指令執(zhí)行過程的流水線時空圖，并計算完成這3條指令共需要多少個時鐘周期？

參考答案：由題意可認位該指令流水線由六個功能段取指、譯碼、取數(shù)、運一、運二和存數(shù)等組成，則程序指令執(zhí)行過程的流水線時空圖如下圖所示...

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3.問答題 在一臺單流水線多操作部件的處理機上執(zhí)行下面的程序，每條指令的取指令、指令譯碼需要一個時鐘周期，MOVE、ADD和MUL操作分別需要2個、3個和4個時鐘周期，每個操作都在第一個時鐘周期從通用寄存器中讀操作數(shù)，在最后一個時鐘周期把運算結果寫到通用寄存器中。

在程序實際執(zhí)行過程中，哪幾種數(shù)據(jù)相關會引起流水線停頓？

參考答案：在程序實際執(zhí)行過程中，二種數(shù)據(jù)相關會引起流水線停頓。一是“先寫后讀”相關，k指令對R1的寫在程序執(zhí)行開始后的第四個時鐘；...

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4.問答題 在一臺單流水線多操作部件的處理機上執(zhí)行下面的程序，每條指令的取指令、指令譯碼需要一個時鐘周期，MOVE、ADD和MUL操作分別需要2個、3個和4個時鐘周期，每個操作都在第一個時鐘周期從通用寄存器中讀操作數(shù)，在最后一個時鐘周期把運算結果寫到通用寄存器中。

就程序本身而言，可能有哪幾種數(shù)據(jù)相關？

參考答案：就程序本身而言，可能有三種數(shù)據(jù)相關。若3條指令順序流動，則k指令對R1寄存器的寫與k+1指令對R1寄存器的讀形成的&ld...

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5.問答題某工作站采用時鐘頻率為15MHz、處理速率為10MIPS的處理機來執(zhí)行一個測試程序。假定每次存儲器存取為1個時鐘周期。假定將處理機的時鐘頻率提高到30MHz，但存儲器的工作速率不變，這樣，每次存儲器存取需要2個時鐘周期。如果30％指令每條只需要一次存儲器存取操作，另外5％指令每條需要二次存儲器存取操作，假定測試程序的指令數(shù)不變，并與原工作站兼容，試求改進后的處理機的CPI。

參考答案：

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