计算机体系结构三四章作业

1、1.三种通过软件（编译器）来减少分支延迟的方法为（）预测分支失败预测分支成果）、（）、延迟分支2消除流水线的瓶颈段的方法有（）和（）2种。细分瓶颈段重复设置瓶颈段3.衡量流水线的主要性能指标是（）、（流水线中，其结果的输出速度取决于处理时间（吞吐率加速比）和（）N段不等长的）的子过程细效率细时间最长4.流水线中的冲突主要分为以下3种类型：（中数据冲突又分为如下3类：（）、（结构冲突数据冲突）、（）和（），其）和（）。控制冲突：（）写后读冲突（）写后写冲突（）读后写冲突5.相关有三种类型，即（）,（还包括输出相关和反相关两种。数据相关名相关）和（）。其中（，相关细控制相关名相关6.简述流水寄存器

2、的作用。流水寄存器的作用：1名将各段的工作隔开，使得他们不会相互干扰。流水寄存器是边沿触发写入的，这点非常重要2名保存相应段的处理过程。3名向后传递后面段将会用的数据和控制信息。选择题：1.与线性流水线最大吞吐率有关的是（）（2.0分）A.第一个功能段的执行时间4B.最快那一段的执行时间C.最慢那一段的执行时间D.最后的功能段的执行时间2.以下哪种方法不能用于解决数据冲突（）。（2.0分）4A.链接技术定向技术流水线互锁机制编译器指令调度非线性流水线的特征是（）。（2.0分）A.一次运算中使用流水线中的多个段4B.一次运算中要多次使用流水线中的某些功能段流水线的各个功能段在不同运算中可以有不同

3、的连接流水线中某些功能段在各次运算中的作用不同评价流水线的性能指标是（）。（2.0分）吞吐率、流水线的加速比和执行程序所需要的时钟周期数吞吐率、流水线的加速比和所执行的指令条数吞吐率、流水线的加速比和CPI+D.吞吐率、流水线的加速比和效率5.寄存器换名技术可以减少如下冲突带来的暂停：(）（2.0分）+A.读后写冲突;B.结构冲突；1+C.写后读相关;D.控制相关。计算题：1.带双输入端的加、乘双功能静态流水线有1、2、3、4四个功能部件，延时分别为At,t,2随,At,加由124组成，乘由134组成，输出可直接返回输入或锁存，现执行画出此流水线时空图，标出流水线输入端数据变化情况。计算运算全

4、部完成所需时间及在此期间流水线的效率。将瓶颈子部件再细分，画出解此题的时空图。(4)求出按(3)解此题所需时间及在此期间流水线的效率。2.I：LWR1,0(R6)I2：LWR2,4(R6)I3：MULR5,R1,R2I4：LWR3,8(R6)I5：LWR4,24(R6)I6：ADDR2,R3,R4与ADDR2,R2,R54.如何进行指令调度使其执行延迟时间最短？进行指令调度所获得的加速比是多少？（注：基于DLX指令处理，每条指令分为5步：IF,ID,EX,MEM,WB,在一个时钟周期中对同一个寄存器的读操作和写操作可以通过寄存器文件定向，并且有正常的定向路径）。答：丽理人訐迺舟宦I：二呂HI&

5、谢ULV611.0(R3)口IDKIFIIEK蠶NIL貶，私胆nIDKTFXM肚，圧”H5加匝比2(5I2=S.9stillIXTOE冃IDWOKIPTPEXNBIPITstallEHNOTHPInidnrarVi：KW764.4.3.有一个动态多功能流水线，该流水线可进行乘法和加法运算，流水线有S1S2、S3、S4、S5、S6六段，每123456段是等时的，S1s4、s5、S6连接时完成加法功能，S1s2、s3、S6连接时完成乘法功能。试画出计算M.=145612361（X.+Y.）Z（1=1,2,3,4）的时空图，并计算实际吞吐率TP、加速比SP和效率E。1114.4.有一个采用算法的处理器，有三个缓冲器（分别用标号、表示），有三个加法保留站（分别用标号、表示），有两个乘法保留站（分别用标号、表示）。对于下列指令序列，个时钟周加法保留站假设：()指令按顺序流出，每个时钟周期流出一条指令。()指令流出个时钟周期，写结果一个时钟周期，各个功能部件的执行时间：期；加法：个时钟周期；乘法：个时钟周期；除法：个时钟周期。()开始时，处理器是完全空闲的，缓冲器按a、的顺序分配;按、的顺序分配；乘法保留站按、的顺