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练习答案,第三章,1. 如果一条指令的执行需要取指、译码和执行三个过程，每一级分别需要Dt， 2Dt和3Dt。画出按顺序执行、一次重叠、二次重叠及先行控制四种方式工作时的时空图。,第三章,（1）顺序执行,（2） 一次重叠,第三章,（3） 二次重叠,（4） 先行控制,第三章,2. 在一个如下图所示的线性流水线,各级运行所需的时间如下图中所标。,1）画出该流水线工作时空图。,2）如果输入的程序没有数据相关和转移指令，在连续执行10条指令后，计算该流水线的吞吐率和效率。,= 5/（12 Dt）,= 0.625,第三章,3）提出改进吞吐率、加速比和效率的方法，并计算改进后的性能（即改进后的吞吐率、加速比和效率）。解: 执行分为两级,分别为Dt，写回分为两级，分别为Dt。,= 0.67/Dt,E = TP Dt = 10/15 = 0.67,S = k E = 4,第三章,3. 一个具有5个功能级的流水线，每级运行所需时间都为Dt。在运行一个基准测试程序中，平均每运行20条指令就会发生一次数据相关事件，每次数据相关使流水线平均等待2Dt；平均每运行50条指令就会碰到一次条件转移指令，每次转移成功将使流水线延迟3Dt，统计转移成功率为40%。假设测试程序总共有10万条指令。请计算：1）这条流水线的最高吞吐率和最高效率为多少?2) 运行该测试程序时的实际吞吐率和效率各为多少?3) 上面的测试计算是否说明该流水线在所有情况下的吞吐率和效率?为什么?,第三章,解:（1）,（2）Tk = （n+k-1）Dt + 1/201000002 Dt + 1/501000003 Dt 40% = 112404 Dt,=0.89/ Dt,E = TP t = 0.89,（3）不能,第三章,4.解：1）I1，I2 R1 存在RAW (先写后读） I3，I4 R4 存在WAR （先读后写） I5，I6 R6 存在WA
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