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[主观题]

在MIPS的指令流水线中,可能发生的冲突有()。A.同一条指令的读操作与写操作之间的写后读冲突B.

在MIPS的指令流水线中,可能发生的冲突有()。

A.同一条指令的读操作与写操作之间的写后读冲突

B.先流入的指令的写操作与后流入的指令的读操作之间的写后读冲突

C.后流入的指令的写操作与先流入的指令的读操作之间的读后写冲突

D.两条指令的写操作之间的写后写冲突

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第1题
下面的一段MIPS汇编程序是计算高斯消去法中的关键一步,用于完成下面公式的计算。 Y=a×X+Y
指令的延迟如表4.1所示。 整数指令均为1个时钟周期完成,浮点和整数部件均采用流水。整数操作之间以及与其他所有浮点操作之间的延迟为0,转移指令的延迟为0。X中的最后一个元素存放在存储器中的地址为DONE。 FOO: L.D F2,0(R1) MUT.D F4,F2,F0 L.D F6,0(R2) ADD.D F6,F4,F6 S.D F6,0[R2] DADDIU R1,R1,8 DADDIU R2,R2,8 DSUBIU R3,R1,DONE BNEZ R3.FOO ①对于标准的MIPS单流水线,上述循环计算一个Y值需要多少时间?其中有多少空转周期? ②对于标准的MIPS单流水线,将上述循环顺序展开4次,不进行任何指令调度,计算一个Y值平均需要多少时间?加速比是多少?其加速是如何获得的? ③对于标准的MIPS单流水线,将上述循环顺序展开4次,优化和调度指令,使循环处理时间达到最优,计算一个Y值平均需要多少时间?加速比是多少? ④对于采用前瞻执行机制的MIPs处理器(只有一个整数部件)。当循环第二次执行到BNEZ R3,FOO时,写出前面所有指令的状态,包括指令使用的保留站、指令起始节拍、执行节拍和写结果节拍,并写出处理器当前的状态。 ⑤对于两路超标量的MIPS流水线,设有两个指令流出部件,可以流出任意组合的指令,系统中的功能部件数量不受限制。将上述循环展开4次,优化和调度指令,使循环处理时间达到最优。计算一个Y值平均需要多少时间?加速比是多少? ⑥对于超长指令字MIPS处理器,将上述循环展开4次,优化和调度指令,使循环处理时间达到最优。计算一个Y值平均需要多少时间?加速比是多少?

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第2题
某CPU主频8 MHz,设每个机器周期包含4个时钟周期,且该机的平均指令执行速度为1 MIPS。 (1)求

某CPU主频8 MHz,设每个机器周期包含4个时钟周期,且该机的平均指令执行速度为1 MIPS。 (1)求该机平均指令周期。 (2)求每个指令周期包含的平均机器周期。 (3)若改用时钟周期为0.01μs的CPU芯片,求平均指令执行速度。

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第3题
有一条动态多功能流水线由6个功能段组成,如图3.6所示。 图3.6 其中,S1、S4、S5、S6组成

有一条动态多功能流水线由6个功能段组成,如图3.6所示。

图3.6 其中,S1、S4、S5、S6组成乘法流水线,S1、S2、S3、S6组成加法流水线,各个功能段时间均为50 ns,假设该流水线的输出结果可以直接返回输入端,而且设置有足够的缓冲寄存器,若以最快的方式用该流水线计算

xiyizi。

在没有任何其他定向(或旁路)硬件的支持下,请画出该指令序列执行的流水线时空图。假设采用排空流水线的策略处理分支指令,且所有的存储器访问都命中Cache,那么执行上述循环需要多少个时钟周期?

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第4题
流水线冲突有________、________和________3种类型。

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第5题
假设指令流水线分取指(IF)、译码(ID)、执行(EX)、回写(WR)四个过程段,共有10条指令连续输入此流水线

假设指令流水线分取指(IF)、译码(ID)、执行(EX)、回写(WR)四个过程段,共有10条指令连续输入此流水线。 (1)画出指令周期流程。 (2)画出非流水线时空图。 (3)画出流水线时空图。 (4)假设时钟周期为100 ns,求流水线的实际吞吐量(单位时间执行完毕的指令数)。 (5)求该流水处理器的加速比。

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第6题
MIPS(每秒百万次指令数)和MFLOPS(每秒百万次浮点运算数)是衡量CPU性能的两个指标,其中(16)。A.MIP

MIPS(每秒百万次指令数)和MFLOPS(每秒百万次浮点运算数)是衡量CPU性能的两个指标,其中(16)。

A.MIPS适合衡量向量处理机的性能,MFLOPS适合衡量标量处理机的性能

B.MIPS适合衡量标量处理机的性能,MFLOPS适合衡量向量处理机的性能

C.MIPS反映计算机系统的峰值性能,MFLOPS反映计算机系统的持续性能

D.MIPS反映计算机系统的持续性能,MFLOPS反映计算机系统的峰值性能

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第7题
一个五级流水的处理器,共有12条指令连续输入此流水线,则在12个时钟周期结束时执行完________条指
令。

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第8题
某计算机的指令流水线由4个功能段组成,指令流经各功能段的时间(忽略各功能段之间的缓存时间)分别

某计算机的指令流水线由4个功能段组成,指令流经各功能段的时间(忽略各功能段之间的缓存时间)分别为90ns、80ns、70ns、和60ns,则该计算机的CPU时钟周期至少是()。

A.90ns

B.80ns

C.70ns

D.60ns

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第9题
今有四级流水线,分别完成取指(IF)、译码并取数(ID)、执行(EX)、写结果(WR)四个步骤。假设完成各步操

今有四级流水线,分别完成取指(IF)、译码并取数(ID)、执行(EX)、写结果(WR)四个步骤。假设完成各步操作的时间依次为100 ns、100 ns、70 ns、50 ns。 (1)流水线的时钟周期应取何值? (2)若相邻的指令发生数据相关,那么第二条指令安排推迟多少时间才能不发生错误? (3)若相邻两指令发生数据相关,而不推迟第二条指令的执行,可采取什么措施?

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第10题
下列给出的指令系统特点中,有利于实现指令流水线的是 Ⅰ. 指令格式规整且长度一致 Ⅱ.指令和数据
按边界对齐存放 Ⅲ.只有Load/Store指令才能对操作数进行存储访问

A.仅Ⅰ、Ⅱ

B.仅Ⅱ、Ⅲ

C.仅Ⅰ、Ⅲ

D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ

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第11题
A、B两个向量存放于存储器,其向量长度为64。设流水加法器有4级,流水线时钟周期为10 ns,读出A、B向量
第一对元素到流水线始端所需的时钟周期数为2,求执行向量加法指令ADDV所需的时间。

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