内容发布更新时间 : 2024/12/23 9:53:12星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
解：（1）总共执行的指令数是初始化的两条指令加上循环中重复的指令条数： 执行的指令 = 2+（16×101）=1618 3分 （2）数据访问包括LOAD和STORE指令。为了计算数据访问的次数，可以用循环次数乘以每次循环数据访问次数再加上初始化中的1条STORE指令数：
数据访问次数 = 1+8×101= 809 3分
(3)代码大小就是程序中汇编指令数乘以4个字节（DLX中每条指令占4字节）： 代码大小 = 4×18 = 72B 1分 10、评分细则：10分/小题，评分细则分布在答案内容中。
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1、试题序号：589 2、题型：计算题 3、难度级别：3
4、知识点：三、流水线技术 5、分值：10
6、所需时间：15分钟
7、试题关键字：流水线技术 8、试题内容：
1、假设一条指令的解释分为取指、分析与执行三个阶段，每个阶段所需时间为t取指、t分析、t执行。
(1)写出用下列几种方式执行100条指令所需的时间的通式：
1)顺序方式；
2)仅\执行k\、与\取指k+1\重叠；
3)仅\执行K\、\分析k+1\和\取指k+2\重叠。
(2)当t取指=t分析=2,t执行=3以及t取指=t分析=4,t执行=2时，用上述通式计算所需时间。 9、答案内容：
解：（1）以下是各方式执行100条指令所需时间的通式： 1）顺序方式： 100
t=∑{t取指i+t分析i+t执行i} i=1
=100{t取指i+t分析i+t执行i} 2分
2）“执行i”与“取指k”重叠：
100
t=t取指1+ ∑t分析ｉ i=1
100
+∑[max{t执行i－１，t取指i}] +t执行100 2分 i=2 3）仅“执行k”、“分析K+1”与“取指K+2”重叠：
t=t取指1+[max{t分析1，t取指2}]
100
+∑[max{t执行i－2，t分析i－1，t取指i}] i=3
+max{t分析100，t执行99} 2分 +t执行100
（2）当T取指=T分析=2，T执行=3时，用上述通式计算所需时间 3分
1）T=100（2+2+3）=700 2）T=2+2×100+3×99+3=502 3）T=2+2+3×97+3+3=301
当T取指=T执行=4，T分析=2时，用上述通式计算所需时间为： 1）T=100（4+2+4）=1000 2）T=4+2×100+4×99+4=604
3）T=4+4+4×97+4+4=404 1分
10、评分细则：10分/小题，评分细则分布在答案内容中。
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1、试题序号：590 2、题型：计算题 3、难度级别：3
4、知识点：三、流水线技术 5、分值：10
6、所需时间：15分钟
7、试题关键字：流水线技术 8、试题内容：
一个流水线由四段组成，其中每当流经第三段时，总要在该段循环一次才能流到第四段。如果每段经过一次的时间都是△t，问：
当在流水线的输入端每△t时间输入任务时，该流水线会发生什么情况？ 此流水线的实际吞吐率为多少？如果每2△t输入一个任务，连续处理10个任务的实际吞吐率和效率是多少？ 当每段时间不变时，如何提高该流水线的吞吐率？仍连续处理10个任务 时，其吞吐率提高多少？ 9、答案内容： 解：（1）会发生流水线阻塞情况。2分 Instr.1stage1stage2stage3stage3stage4instr.2stage1stage2stallstage3stage3stage4instr.3stage1stallstage2stall stage3stage3stage4instr.4stallstage1stall stage2stallstage3stage3stage4 （2） 4分
Instr.1instr.2instr.3
0tstage11tstage22tstage3stage13tstage3stage24tstage4stage3stage15tstage3stage26tstage4stage37t8tstage3stage4
Stage43211121123123422345334564456755678667897789108891099101010Time23Dt
Stage43211121112322342334534456455675667867789788910899109101010Time23Dt
TPmax?TpipelineTp?n12Dt?23DtTpipeline?1023Dt
DE?TP?5Dt?50?54.35I2
（3）重复设置部件 4分
t 3_1 1 t 2 t 3_2 t 4 t
3_2t4t
1t2t3_1t
Stage43_23_1211121232134123452435634567465785678968791078910810991010Time14Dt
TP?nTpipeline?1051014?Dt?57?Dt
吞吐率提高倍数＝
7Dt23Dt＝1.64
10、评分细则：10分/小题，评分细则分布在答案内容中。
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1、试题序号：591 2、题型：计算题 3、难度级别：3
4、知识点：三、流水线技术 5、分值：10
6、所需时间：15分钟
7、试题关键字：流水线技术 8、试题内容：
有一条流水线如下所示。
?è150ns250ns3100ns4200ns?3 求连续输入10条指令，该流水线的实际吞吐率和效率；
该流水线的瓶颈在哪一段？请采取三种不同的措施消除此“瓶颈”。对于你所给出的新流水线，计算连续输入10条指令时，其实际吞吐率和效率。 9、答案内容： 解：（1）
Tpipeline??Dti?(n?1)Dtmaxi?1m?(50?50?100?200)?9?200
?2200(ns)TP?nTpipelinemi?1220(ns?1)
E?TP??Dti?1m?TP?4005??45.45% 3分 411（2）瓶颈在3、4段。
? 变成八级流水线（细分）
è?150ns250ns3_150ns3_250ns4_150ns4_450ns3?
Tpipeline??Dti?(n?1)Dtmaxi?1m?50?8?9?50?850(ns)
4-1 3-1 1 2 3-2 4-3 4-4 4-2 TP?nTpipelinem?185(ns?1)
E?TP??Dtii?1m?TP?40010??58.82% 3分 817? 变成两级流水线（合并）
è?123200ns4200nsi3?
Tpipeline??Dti?1m?(n?1)Dtmax?200?2?9?200?2200(ns)TP?nTpipelinem?1220(ns?1) 2分
E?TP??Dtii?1m?TP?40010??90.91% 211? 重复设置部件