計算機體系結(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)測分支失敗預(yù)測分支成果）、（）、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間（吞吐率加速比）和（）N段不等長的）的子過程細效率細時間最長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，使得他們不會相互干擾。流水寄存器是邊沿觸發(fā)寫入的，這點非常重要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.第一個功能段的執(zhí)行時間4B.最快那一段的執(zhí)行時間C.最慢那一段的執(zhí)行時間D.最后的功能段的執(zhí)行時間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.一次運算中使用流水線中的多個段4B.一次運算中要多次使用流水線中的某些功能段流水線的各個功能段在不同運算中可以有不同

3、的連接流水線中某些功能段在各次運算中的作用不同評價流水線的性能指標(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、4四個功能部件，延時分別為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)行畫出此流水線時空圖，標(biāo)出流水線輸入端數(shù)據(jù)變化情況。計算運算全

4、部完成所需時間及在此期間流水線的效率。將瓶頸子部件再細分，畫出解此題的時空圖。(4)求出按(3)解此題所需時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.如何進行指令調(diào)度使其執(zhí)行延遲時間最短？進行指令調(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,在一個時鐘周期中對同一個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.有一個動態(tài)多功能流水線，該流水線可進行乘法和加法運算，流水線有S1S2、S3、S4、S5、S6六段，每123456段是等時的，S1s4、s5、S6連接時完成加法功能，S1s2、s3、S6連接時完成乘法功能。試畫出計算M.=145612361（X.+Y.）Z（1=1,2,3,4）的時空圖，并計算實際吞吐率TP、加速比SP和效率E。1114.4.有一個采用算法的處理器，有三個緩沖器（分別用標(biāo)號、表示），有三個加法保留站（分別用標(biāo)號、表示），有兩個乘法保留站（分別用標(biāo)號、表示）。對于下列指令序列，個時鐘周加法保留站假設(shè)：()指令按順序流出，每個時鐘周期流出一條指令。()指令流出個時鐘周期，寫結(jié)果一個時鐘周期，各個功能部件的執(zhí)行時間：期；加法：個時鐘周期；乘法：個時鐘周期；除法：個時鐘周期。()開始時，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