計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)三四章作業(yè)

1、1.三種通過軟件（編譯器）來減少分支延遲的方法為（）預(yù)測(cè)分支失敗預(yù)測(cè)分支成果）、（）、延遲分支2消除流水線的瓶頸段的方法有（）和（）2種。細(xì)分瓶頸段重復(fù)設(shè)置瓶頸段3.衡量流水線的主要性能指標(biāo)是（）、（流水線中，其結(jié)果的輸出速度取決于處理時(shí)間（吞吐率加速比）和（）N段不等長的）的子過程細(xì)效率細(xì)時(shí)間最長4.流水線中的沖突主要分為以下3種類型：（中數(shù)據(jù)沖突又分為如下3類：（）、（結(jié)構(gòu)沖突數(shù)據(jù)沖突）、（）和（），其）和（）?？刂茮_突：（）寫后讀沖突（）寫后寫沖突（）讀后寫沖突5.相關(guān)有三種類型，即（）,（還包括輸出相關(guān)和反相關(guān)兩種。數(shù)據(jù)相關(guān)名相關(guān)）和（）。其中（，相關(guān)細(xì)控制相關(guān)名相關(guān)6.簡述流水寄存器

2、的作用。流水寄存器的作用：1名將各段的工作隔開，使得他們不會(huì)相互干擾。流水寄存器是邊沿觸發(fā)寫入的，這點(diǎn)非常重要2名保存相應(yīng)段的處理過程。3名向后傳遞后面段將會(huì)用的數(shù)據(jù)和控制信息。選擇題：1.與線性流水線最大吞吐率有關(guān)的是（）（2.0分）A.第一個(gè)功能段的執(zhí)行時(shí)間4B.最快那一段的執(zhí)行時(shí)間C.最慢那一段的執(zhí)行時(shí)間D.最后的功能段的執(zhí)行時(shí)間2.以下哪種方法不能用于解決數(shù)據(jù)沖突（）。（2.0分）4A.鏈接技術(shù)定向技術(shù)流水線互鎖機(jī)制編譯器指令調(diào)度非線性流水線的特征是（）。（2.0分）A.一次運(yùn)算中使用流水線中的多個(gè)段4B.一次運(yùn)算中要多次使用流水線中的某些功能段流水線的各個(gè)功能段在不同運(yùn)算中可以有不同

3、的連接流水線中某些功能段在各次運(yùn)算中的作用不同評(píng)價(jià)流水線的性能指標(biāo)是（）。（2.0分）吞吐率、流水線的加速比和執(zhí)行程序所需要的時(shí)鐘周期數(shù)吞吐率、流水線的加速比和所執(zhí)行的指令條數(shù)吞吐率、流水線的加速比和CPI+D.吞吐率、流水線的加速比和效率5.寄存器換名技術(shù)可以減少如下沖突帶來的暫停：(）（2.0分）+A.讀后寫沖突;B.結(jié)構(gòu)沖突；1+C.寫后讀相關(guān);D.控制相關(guān)。計(jì)算題：1.帶雙輸入端的加、乘雙功能靜態(tài)流水線有1、2、3、4四個(gè)功能部件，延時(shí)分別為At,t,2隨,At,加由124組成，乘由134組成，輸出可直接返回輸入或鎖存，現(xiàn)執(zhí)行畫出此流水線時(shí)空?qǐng)D，標(biāo)出流水線輸入端數(shù)據(jù)變化情況。計(jì)算運(yùn)算全

4、部完成所需時(shí)間及在此期間流水線的效率。將瓶頸子部件再細(xì)分，畫出解此題的時(shí)空?qǐng)D。(4)求出按(3)解此題所需時(shí)間及在此期間流水線的效率。2.I：LWR1,0(R6)I2：LWR2,4(R6)I3：MULR5,R1,R2I4：LWR3,8(R6)I5：LWR4,24(R6)I6：ADDR2,R3,R4與ADDR2,R2,R54.如何進(jìn)行指令調(diào)度使其執(zhí)行延遲時(shí)間最短？進(jìn)行指令調(diào)度所獲得的加速比是多少？（注：基于DLX指令處理，每條指令分為5步：IF,ID,EX,MEM,WB,在一個(gè)時(shí)鐘周期中對(duì)同一個(gè)寄存器的讀操作和寫操作可以通過寄存器文件定向，并且有正常的定向路徑）。答：麗理人訐迺舟宦I：二呂HI&

5、謝ULV611.0(R3)口IDKIFIIEK蠶NIL貶，私膽nIDKTFXM肚，圧”H5加匝比2(5I2=S.9stillIXTOE冃IDWOKIPTPEXNBIPITstallEHNOTHPInidnrarVi：KW764.4.3.有一個(gè)動(dòng)態(tài)多功能流水線，該流水線可進(jìn)行乘法和加法運(yùn)算，流水線有S1S2、S3、S4、S5、S6六段，每123456段是等時(shí)的，S1s4、s5、S6連接時(shí)完成加法功能，S1s2、s3、S6連接時(shí)完成乘法功能。試畫出計(jì)算M.=145612361（X.+Y.）Z（1=1,2,3,4）的時(shí)空?qǐng)D，并計(jì)算實(shí)際吞吐率TP、加速比SP和效率E。1114.4.有一個(gè)采用算法的處理器，有三個(gè)緩沖器（分別用標(biāo)號(hào)、表示），有三個(gè)加法保留站（分別用標(biāo)號(hào)、表示），有兩個(gè)乘法保留站（分別用標(biāo)號(hào)、表示）。對(duì)于下列指令序列，個(gè)時(shí)鐘周加法保留站假設(shè)：()指令按順序流出，每個(gè)時(shí)鐘周期流出一條指令。()指令流出個(gè)時(shí)鐘周期，寫結(jié)果一個(gè)時(shí)鐘周期，各個(gè)功能部件的執(zhí)行時(shí)間：期；加法：個(gè)時(shí)鐘周期；乘法：個(gè)時(shí)鐘周期；除法：個(gè)時(shí)鐘周期。()開始時(shí)，處理器是完全空閑的，緩沖器按a、的順序分配;按、的順序分配；乘法保留站按、的順