2022年體系結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)歸納總結(jié)優(yōu)質(zhì)資料

1、小小的總結(jié)了一下,有些不怎么準(zhǔn),不妥之處請(qǐng)見(jiàn)諒哈哈一,名詞說(shuō)明本大題20 分,每道題2 分1.虛擬運(yùn)算機(jī)：由軟件實(shí)現(xiàn)的機(jī)器,以區(qū)分于由硬件實(shí)現(xiàn)的機(jī)器2.層次結(jié)構(gòu)：從運(yùn)算機(jī)語(yǔ)言的角度,把運(yùn)算機(jī)系統(tǒng)按功能劃分成多級(jí)層次結(jié)構(gòu)第6 級(jí) L6 ：應(yīng)用語(yǔ)言虛擬機(jī)第5 級(jí) L5 ：高級(jí)語(yǔ)言虛擬機(jī)第4 級(jí) L4 ：匯編語(yǔ)言虛擬機(jī)第3 級(jí) L3 ：操作系統(tǒng)虛擬機(jī)第2 級(jí) L2 ：機(jī)器語(yǔ)言 傳統(tǒng)機(jī)器級(jí) 第1 級(jí) L1 ：微程序機(jī)器級(jí)3.透亮性：在運(yùn)算機(jī)技術(shù)中,對(duì)原先存在的事物或?qū)傩?但從某種角度看又好象不存在的概念稱(chēng)為透亮性；4.運(yùn)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)運(yùn)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)是程序員所看到的概念性的結(jié)構(gòu)和功能特性 界面的確定及功能

2、支配 1 分；5. 系列機(jī)1 分,是運(yùn)算機(jī)系統(tǒng)軟,硬件由同一廠(chǎng)家生產(chǎn)的具有相同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),但具有不同組成和實(shí)現(xiàn)的一系列不同型號(hào)的機(jī)器；6. 系統(tǒng)的加速比對(duì)系統(tǒng)中的某些部件進(jìn)行改進(jìn),改進(jìn)后的系統(tǒng)性能與改進(jìn)前 的系統(tǒng)性能之比；7. Amdahl 定律加快某部件執(zhí)行速度所獲得的系統(tǒng)性能加速比,受限于該部件在系統(tǒng) 中所占的重要性；8.程序的局部性原理程序在執(zhí)行時(shí)所拜望地址的分布不是隨機(jī)的,部分；9. CPI 指令時(shí)鐘數(shù)；CPI = 總時(shí)鐘周期數(shù) / IC 而是相對(duì)地簇聚；這種簇聚包括指令和數(shù)據(jù)兩反映了運(yùn)算機(jī)實(shí)現(xiàn)技術(shù),運(yùn)算機(jī)指令集的結(jié)構(gòu)和運(yùn)算機(jī)組織；10. 流水線(xiàn)技術(shù)將一個(gè)重復(fù)的時(shí)序過(guò)程分解成為如干個(gè)子

3、過(guò)程,上與其他子過(guò)程同時(shí)執(zhí)行；11靜態(tài)流水線(xiàn)而每一個(gè)子過(guò)程都可有效地在其專(zhuān)用功能段第 1 頁(yè),共 9 頁(yè)在同一時(shí)間內(nèi),流水線(xiàn)的各段只能按同一種功能的連接方式工作；12. 動(dòng)態(tài)流水線(xiàn)在同一時(shí)間內(nèi),當(dāng)某些段正在實(shí)現(xiàn)某種運(yùn)算時(shí),另一些段卻在 實(shí)現(xiàn)另一種運(yùn)算；13. 結(jié)構(gòu)沖突因硬件資源中意不了指令重疊執(zhí)行的要求 而發(fā)生的沖突；14. 數(shù)據(jù)相關(guān)對(duì)于兩條指令i（在前）和j（在后）,假如下述條件之一成立,就稱(chēng)指令j 與指令i 數(shù)據(jù)相關(guān)：（1）指令j 使用指令i 產(chǎn)生的結(jié)果；k 又與指令i 數(shù)據(jù)相關(guān)；（2）指令j 與指令k 數(shù)據(jù)相關(guān),而指令15. 把握相關(guān)由分支指令引起的相關(guān)；它需要依據(jù)分支指令的執(zhí)行結(jié)果來(lái)確

4、定后續(xù)指令是否執(zhí)行；16. 名相關(guān)指令使用的寄存器或儲(chǔ)備器稱(chēng)為名1 分；假如兩條指令使用相同的名,但是它們之間并沒(méi)有數(shù)據(jù)關(guān)系,就稱(chēng)之為名相關(guān)；1 分 17. 非線(xiàn)性流水線(xiàn)流水線(xiàn)中除有串行連接的通路外,仍有反饋回路；18. 流水線(xiàn)寄存器文件 沒(méi)找到19. 沖突失效在組相聯(lián)或直接映像 Cache 中,如太多的塊映像到同一組（塊）中,就會(huì)顯現(xiàn)該組中某個(gè)塊被別的塊替換（即使別的組或塊有閑暇位置）失效；20. 線(xiàn)性流水線(xiàn)流水線(xiàn)的各段串行連 接,沒(méi)有反饋回路；21. 強(qiáng)制性失效,然后又被重新拜望的情形；這就發(fā)生了沖突當(dāng)?shù)谝淮伟萃粋€(gè)塊時(shí),該塊不在Cache 中,需從下一級(jí)儲(chǔ)備器中調(diào)入Cache,這就是強(qiáng)制

5、性失效；22. 多指令流出技術(shù)多指令流出技術(shù)是指令流水線(xiàn)在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)可以流出多條指令（1 分）,包括超標(biāo)量,超流水線(xiàn)和超長(zhǎng)指令字三種技術(shù)（1 分）；23. 超標(biāo)量流水線(xiàn)在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)一條流水線(xiàn)可執(zhí)行一條以上的指令；路單元完成；24. 失效開(kāi)銷(xiāo)一條指令分為十幾段指令來(lái)由不同電CPU 向其次級(jí)儲(chǔ)備器發(fā)出拜望請(qǐng)求到把這個(gè)數(shù)據(jù)塊調(diào)入第一級(jí)儲(chǔ)備器所需的時(shí)間；25. 失效率CPU 在第一級(jí)儲(chǔ)備器中沒(méi)有找到所需數(shù)據(jù)的概率；26. 命中時(shí)間CPU 在第一級(jí)儲(chǔ)備器中找到所需數(shù)據(jù)所用的時(shí)間；27. 定向技術(shù)當(dāng)流水線(xiàn)中顯現(xiàn)數(shù)據(jù)沖突時(shí),可以將運(yùn)算結(jié)果從其產(chǎn)生的地方直接送到其他指令中需要它的地方,或全部需要它的功

6、能單元,防止暫停；第 2 頁(yè),共 9 頁(yè)28. 并行性并行性是指運(yùn)算機(jī)系統(tǒng)具有可以同時(shí)進(jìn)行運(yùn)算或操作的特性,上工作；它包括同時(shí)性與并發(fā)性?xún)煞N含義；同時(shí)性指兩個(gè)或兩個(gè)以上大事在同一時(shí)刻發(fā)生；并 發(fā)性指兩個(gè)或兩個(gè)以上大事在同一時(shí)間間隔發(fā)生；29. 多體交叉儲(chǔ)備器在同一時(shí)間完成兩種或兩種以把儲(chǔ)備芯片組織為多個(gè)體,讓它們并行工作,從而能一次讀或?qū)懚鄠€(gè)字；儲(chǔ)備器的各個(gè)體是按字交叉的；30. RAID廉價(jià)磁盤(pán)冗余陣列或獨(dú)立磁盤(pán)冗余陣列；31. 分支推測(cè)緩沖分支推測(cè)技術(shù)是提高通用處理器性能的重要方法；分支推測(cè)的本質(zhì)是減弱指令的把握相關(guān),從而提高指令執(zhí)行的并行度,提高處理器的性能；（不太對(duì)?。?2. MIMD

7、 多指令流多數(shù)據(jù)流（MultipleInstructionStreamMultipleDataStream ,簡(jiǎn)稱(chēng)MIMD ）,它使用多個(gè)把握器來(lái)異步地把握多個(gè)處理器,從而實(shí)現(xiàn)空間上的并行性；二,選擇題本大題20 分,每道題2 分翻譯,說(shuō)明：翻譯和說(shuō)明是語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的兩種基本技術(shù)；其共同點(diǎn)是：都是以執(zhí)行一串 L 級(jí)指令來(lái)實(shí)現(xiàn)一條 L+1 級(jí)指令；不同點(diǎn)是：翻譯技術(shù)是先把 L+1 級(jí)程序全部轉(zhuǎn)換成 L 級(jí)程序后,再去執(zhí)行新產(chǎn)生的 L 級(jí)程序,在執(zhí)行過(guò)程中 L+1 級(jí)程序不再被拜望：而說(shuō)明技術(shù)就是每當(dāng)一條L+1 級(jí)指令被譯碼后,就直接去執(zhí)行一串等效的 L 級(jí)指令,然后再去取下一條 L+1 級(jí)的指令,依

8、次重復(fù)進(jìn)行；軟件兼容同一個(gè)軟件可以不加修改地運(yùn)行于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同的各檔機(jī)器,而且它們所獲得的結(jié)果一樣,差別只在于運(yùn)行時(shí)間不同；兼容機(jī)不同廠(chǎng)家生產(chǎn)的具有相同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的運(yùn)算機(jī)；向上下兼容按某檔運(yùn)算機(jī)編制的程序,不加修改的就能運(yùn)行于比它高（低）檔的運(yùn)算機(jī)；向前后兼容按某個(gè)時(shí)期投入市場(chǎng)的某種型號(hào)機(jī)器編制的程序,不加修改地就能運(yùn)行于在它之前（后）投入市場(chǎng)的機(jī)器；CISC復(fù)雜指令集運(yùn)算機(jī)；把越來(lái)越多的功能交由硬件來(lái)實(shí)現(xiàn),并且指令的數(shù)量也越來(lái)越多；RISC精簡(jiǎn)指令集運(yùn)算機(jī)；它盡可能的把指令集簡(jiǎn)化；不僅指令的條數(shù)少,而且指令的功能也較為簡(jiǎn)潔；性能設(shè)計(jì)和評(píng)測(cè)的基本原就：自己看書(shū)吧 太多了流水線(xiàn)相關(guān)概念（多個(gè)題）：

9、同上全相聯(lián)映像：當(dāng)把一個(gè)塊從主存調(diào)入 Cache 時(shí),它可以被放置到 Cache 中的任意一個(gè)位置；組相聯(lián)：當(dāng)把一個(gè)塊從主存調(diào)入 Cache 時(shí),它可以被放置到 Cache 中唯獨(dú)的一個(gè)組中的任何第 3 頁(yè),共 9 頁(yè)一個(gè)位置（Cache 被等分為如干組,每組由如干個(gè)塊構(gòu)成）；全局性相關(guān)：都沒(méi)找到啊 誰(shuí)找完了再共享下局部性相關(guān)：都沒(méi)找到啊 誰(shuí)找完了再共享下SISD ,SIMD ,MISD MIMD ：多指令流多數(shù)據(jù)流（MultipleInstructionStreamMultipleDataStream ,簡(jiǎn)稱(chēng)MIMD ）,它使用多個(gè)把握器來(lái)異步地把握多個(gè)處理器,次對(duì)應(yīng)就行,S 代表單的）RA

10、ID 廉價(jià)磁盤(pán)冗余陣列或獨(dú)立磁盤(pán)冗余陣列；RAID0 接受數(shù)據(jù)分塊技術(shù),把數(shù)據(jù)分布在多個(gè)盤(pán)上,無(wú)冗余信息；RAID1從而實(shí)現(xiàn)空間上的并行性；（依鏡像盤(pán)；每當(dāng)數(shù)據(jù)寫(xiě)入一個(gè)磁盤(pán)時(shí),也將該數(shù)據(jù)寫(xiě)到另一個(gè)冗余盤(pán)（鏡像盤(pán)）,形成數(shù)據(jù)的兩個(gè)備份（數(shù)據(jù)鏡像）；假如一個(gè)磁盤(pán)失效,系統(tǒng)可以到鏡像盤(pán)中獲得所需要的數(shù)據(jù)；RAID2位交叉式漢明編碼陣列；數(shù)據(jù)字以位交叉方式分別記錄在各個(gè)磁盤(pán)上,編碼位被存放在多個(gè)校驗(yàn)（Ecc）磁盤(pán)的對(duì)應(yīng)位上；RAID3位交叉奇偶校驗(yàn)盤(pán)陣列；數(shù)據(jù)以位或字節(jié)交叉的方式存于各盤(pán),冗余的奇偶校驗(yàn)信息儲(chǔ)備在專(zhuān)用的冗余盤(pán)上；特點(diǎn)是可以獲得特殊高的數(shù)據(jù)傳輸率；缺點(diǎn)是一次只能執(zhí)行一個(gè) I/O 請(qǐng)求；R

11、AID4專(zhuān)用奇偶校驗(yàn)獨(dú)立存取盤(pán)陣列；校驗(yàn)信息存放在一個(gè)專(zhuān)用盤(pán)上；RAID5數(shù)據(jù)以塊（塊大小可變）交叉的方式存于各盤(pán),冗余的奇偶?jí)K交叉分布式奇偶校驗(yàn)盤(pán)陣列,是旋轉(zhuǎn)奇偶校驗(yàn)獨(dú)立存取的陣列；即數(shù)據(jù)以塊交叉的方式存于各盤(pán),但無(wú)專(zhuān)用的冗余盤(pán),而是把冗余的奇偶校驗(yàn)信息均勻地分布在全部磁盤(pán)上；RAID6雙維奇偶校驗(yàn)獨(dú)立存取盤(pán)陣列；即數(shù)據(jù)以塊（塊大小可變）交叉的方式存于各盤(pán),冗余的檢,糾錯(cuò)信息均勻地分布在全部磁盤(pán)上；可容忍雙盤(pán)出錯(cuò)；1,以下描述哪個(gè)不正確？（）A 傳統(tǒng)機(jī)器級(jí)的體系結(jié)構(gòu)是一般所說(shuō)的高級(jí)語(yǔ)言程序員所看到的傳統(tǒng)機(jī)器級(jí)所具有的屬 性；B 運(yùn)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)是程序員所看到的運(yùn)算機(jī)的屬性,即概念性結(jié)構(gòu)與功能特

12、性；C 依據(jù)運(yùn)算機(jī)系統(tǒng)的多級(jí)層次結(jié)構(gòu),不同級(jí)程序員所看到的運(yùn)算機(jī)具有不同的屬性；D 透亮性是指在運(yùn)算機(jī)技術(shù)中,對(duì)這種原先是存在的事物或?qū)傩?但從某種角度看又好象不存在；答：A 第 4 頁(yè),共 9 頁(yè)2,運(yùn)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者所關(guān)懷的是（A 硬件設(shè)計(jì)人員B 規(guī)律設(shè)計(jì)人員C 機(jī)器語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言程序員D 高級(jí)語(yǔ)言程序員 答：C ）所看到的的運(yùn)算機(jī)結(jié)構(gòu)；3,能實(shí)現(xiàn)指令,程序,任務(wù)級(jí)并行的運(yùn)算機(jī)系統(tǒng)屬于（）；ASISD BSIMD CMISD DMIMD 答：D 4,在提高CPU 性能的問(wèn)題上,從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)角度,可以（）；A 提高時(shí)鐘頻率B 削減程序指令條數(shù)C 削減每條指令的時(shí)鐘周期數(shù)D 削減程序指令條數(shù)和

13、削減每條指令的時(shí)鐘周期數(shù)三,簡(jiǎn)答題本大題20 分,每道題5 分（感覺(jué)這幾個(gè)會(huì)考,別的自己看吧）1. 在體系結(jié)構(gòu)課程中經(jīng)常提到諸如SPEC92 等測(cè)試程序,并得出一系列統(tǒng)計(jì)表格數(shù)據(jù)；請(qǐng)問(wèn)它們的作用是什么？答：在相應(yīng)的部件設(shè)計(jì)中,測(cè)試所設(shè)計(jì)部件見(jiàn)的性能（的性能,并作為設(shè)計(jì)方案的評(píng)判基礎(chǔ)（3 分）2. RAID0 到5 的特點(diǎn)區(qū)分 答：看P225 頁(yè)的表吧2 分）,用以評(píng)判所設(shè)計(jì)的部件3. 某一執(zhí)行部件改進(jìn)后其速度為原先的1/5 ,改進(jìn)后此部件的執(zhí)行時(shí)間占系統(tǒng)總時(shí)間的40%；問(wèn)改進(jìn)后獲得的加速比是多少？答：此部件改進(jìn)前的相對(duì)執(zhí)行時(shí)間為40%*5 （1 分）,所以系統(tǒng)改進(jìn)前的相對(duì)執(zhí)行時(shí)間為40%*5+

14、60% （2 分）,因此加速比為（2 分）；4. Cache 失效的種類(lèi)有哪些？哪些失效與 Cache 容量無(wú)關(guān)？哪些失效與相聯(lián)度無(wú)關(guān)？答：分為3 類(lèi)：強(qiáng)制性失效,容量失效,沖突失效；強(qiáng)制性失效不受 cache 容量的影響；強(qiáng)制性和容量失效不受相連度的影響；5. 為什么增加Cache 塊的大小不愿定會(huì)降低Cache 失效率？答：P177 頁(yè)第一段 四,問(wèn)答題：（本大題16 分,每道題8 分）（感覺(jué)這幾個(gè)是重點(diǎn),其余的自己看著辦吧）1. 寫(xiě)出構(gòu)成多處理機(jī)動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的四種方法,以及它們各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？必考 答：構(gòu)成多處理機(jī)動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法有四種：器和多級(jí)開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（2 分）；總線(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,

15、分別是總線(xiàn)系統(tǒng),交叉開(kāi)關(guān)系統(tǒng),多端口儲(chǔ)備易實(shí)現(xiàn)易擴(kuò)展,但它的傳輸速度低,特殊是多處理機(jī)較多的時(shí)候（1 分）；交叉開(kāi)關(guān)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多通道并行通訊,是通信帶寬最高的一種方式,但它的開(kāi)關(guān)和 N*N 成正比,所以成本很高,一般僅用在多處理機(jī)較少的場(chǎng)合（2 分）；多端口儲(chǔ)備器是一種折衷的方案,它的成本和性能都介于總線(xiàn)和交叉開(kāi)關(guān)系統(tǒng)之間,它適用于由大型機(jī)構(gòu)成的多處理機(jī)系統(tǒng)2 分）；多級(jí)開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是針對(duì)交叉開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的缺點(diǎn)來(lái)（設(shè)計(jì)的,它接受多級(jí)交叉開(kāi)關(guān)系 既保證了可連接的多處理機(jī)數(shù)量,又把握了成本（1 分）；統(tǒng),2. RISC 運(yùn)算機(jī)指令集結(jié)構(gòu)的功能設(shè)計(jì)必需遵循的原就有哪些？答：只保留常用的和必需的指令（1

16、分）；接受指令流水線(xiàn)技術(shù)（1 分）；除了Load/Store 指令之外,其他的指令在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成（1 分）；第 5 頁(yè),共 9 頁(yè)3. 不用或少用微程序設(shè)計(jì),用硬布線(xiàn)規(guī)律設(shè)計(jì)電路（1 分）；指令的格式簡(jiǎn)潔,全部長(zhǎng)度都相同（1 分）；只保留最少的尋址方式,簡(jiǎn)化譯碼電路（1 分）；接受Cache,并使用大量的寄存器（1 分）；優(yōu)化編譯器設(shè)計(jì),提高流水線(xiàn)效率（1 分）；Cache 的寫(xiě)策略有哪些？各自有什么特點(diǎn)？答：Cache 的寫(xiě)策略有寫(xiě)直達(dá)法和寫(xiě)回法兩種；寫(xiě)直達(dá)法是指在執(zhí)行寫(xiě)操作的時(shí)候,不僅把數(shù)據(jù)寫(xiě)入Cache 的相應(yīng)塊中,也將數(shù)據(jù)寫(xiě)入下一級(jí)儲(chǔ)備器中的相應(yīng)塊中（1 分）；Cache 寫(xiě)回法

17、是指Cache 執(zhí)行寫(xiě)操作的時(shí)候,僅儲(chǔ)存到 Cache 中,當(dāng)塊替換的時(shí)候才將數(shù)據(jù)塊寫(xiě)回到主存中（1 分）；寫(xiě)回法的優(yōu)點(diǎn)是速度快,而且由于同一地址的多次寫(xiě)操作只有最終一次的結(jié)果被儲(chǔ)存到主存中,所以使用的儲(chǔ)備器的帶寬較低（1 分）；但寫(xiě)回法產(chǎn)生數(shù)據(jù)一樣性的機(jī)會(huì)要多（1 分）；寫(xiě)直達(dá)法的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)潔,而且下一級(jí)儲(chǔ)備器的數(shù)據(jù)總是最新的（1 分）,但寫(xiě)儲(chǔ)備器的次數(shù)較頻繁,所以需要接受寫(xiě)緩沖器（支配式；按寫(xiě)支配式是指1 分）；在寫(xiě)失效的時(shí)候,有兩種選擇：按寫(xiě)支配式和不按寫(xiě) Cache 執(zhí)行寫(xiě)操作的,假如不命中,先將相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊主存調(diào)度到Cache 中,然后執(zhí)行寫(xiě)操作；不按寫(xiě)支配式是在寫(xiě)失效的時(shí)候,直接

18、寫(xiě)入下一級(jí)儲(chǔ)備器而不將相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊調(diào)入Cache 中（1 分）；由于兩種寫(xiě)策略的差異,所以寫(xiě)回法經(jīng)常接受按寫(xiě)支配式,而寫(xiě)直達(dá)法經(jīng)常接受不按寫(xiě)支配式（1 分）；五,運(yùn)算題1. 給定以下的假設(shè),試運(yùn)算直接映象Cache 和兩路組相聯(lián)Cach 的平均拜望時(shí)間以及CPU 的性能；由運(yùn)算結(jié)果能得出什么結(jié)論？理想Cache 情形下的CPI 為,時(shí)鐘周期為2ns,平均每條指令訪(fǎng)存次；兩者Cache 容量均為64KB ,塊大小都是32 字節(jié)；組相聯(lián)Cache 中的多路選擇器使CPU 的時(shí)鐘周期增加了10；這兩種Cache 的失效開(kāi)銷(xiāo)都是80ns；命中時(shí)間為1 個(gè)時(shí)鐘周期；64KB 直接映象Cache 的失效率

19、為1.4,64KB兩路組相聯(lián)Cache 的失效率為；解：平均拜望時(shí)間命中時(shí)間失效率失效開(kāi)銷(xiāo)平均拜望時(shí)間 1-路=2.0+1.4% 平均拜望時(shí)間 2-路=2.0*1+10%+1.0% 可以看出：兩路組相聯(lián)的平均拜望時(shí)間比較低CPUtime= （CPU 執(zhí)行+儲(chǔ)備等待周期）* 時(shí)鐘周期 =IC （CPI 執(zhí)行+總失效次數(shù)/指令總數(shù)* 失效開(kāi)銷(xiāo)）* 時(shí)鐘周期=IC （CPI 執(zhí)行* 時(shí)鐘周期）+（每條指令的訪(fǎng)存次數(shù)*失效率* 失效開(kāi)銷(xiāo)* 時(shí)鐘周期）CPU time 1-way=IC2.0*2+1.2*0.014*80 5.344*IC CPU time 2-way=IC2.2*2+1.2*0.01*

20、80 5.36*IC 相對(duì)性能比：兩路組相聯(lián)；兩路組相聯(lián)Cache 的平均性能比直接映象 cache 要高倍；因此這里選擇2. 在改進(jìn)的DLX 流水線(xiàn)上運(yùn)行如下代碼序列：LOOP: LD F0, 0R1 MULTD F0, F0, F2 LD F4, 0R2 ADDD F0, F0, F4 SD 0R2, F0 SUBI R1, R1, 8 SUBI R2, R2, 8BNEZ R1, LOOP 其中,R1 的初始值是320,假設(shè)全部?jī)?chǔ)備器拜望都命中 Cache,流水線(xiàn)中使用定向技術(shù)時(shí),浮點(diǎn)指令的推遲表如下：產(chǎn)生結(jié)果的指令使用結(jié)果的指令推遲數(shù)量浮點(diǎn)運(yùn)算浮點(diǎn)運(yùn)算3浮點(diǎn)運(yùn)算SD 2LD 浮點(diǎn)運(yùn)算1

21、LD SD 01 假設(shè)在流水線(xiàn)中使用定向技術(shù)和接受推測(cè)分支失敗的方法,判定需要多少個(gè)時(shí)鐘周期執(zhí)行完成？2 假設(shè)在流水線(xiàn)中使用定向技術(shù)和一個(gè)單周期推遲分支,依據(jù)需要開(kāi)放上面的循環(huán)并進(jìn)行指令調(diào)度,直到?jīng)]有任何閑暇周期,寫(xiě)出指令調(diào)度方案并判定需要多少個(gè)時(shí)鐘周期執(zhí)行完成？答: 1）依據(jù)表所給的推遲,程序執(zhí)行情形如下 :LOOP: LD F0, 0R1Stall 產(chǎn)生 F0 的為取操作,使用 F0 的為浮點(diǎn)運(yùn)算操作,所以推遲為 1MULTD F0, F0, F2LD F4, 0R2Stall 產(chǎn)生 F4 的為取操作,使用 F4 的為浮點(diǎn)運(yùn)算操作,所以推遲為 1Stall 產(chǎn)生 F0 的為浮點(diǎn)運(yùn)算操作,使用 F0 的為浮點(diǎn)運(yùn)算操作,所以推遲共為3ADDD F0,F0,F4StallStall 產(chǎn)生F