5月27日作业解答7,8,1,版5,13计资料

1、作业5.7, 5.8, 6.11. 描述流水CPU根本概念中正确的句子是d .a流水CPU是以空间并行性为原理构造的处理器b流水CPU 一定是RISC机器c流水CPU 一定是多媒体CPUd流水CPU是时间并行技术的典型实例2. 下面描述的RISC机器根本概念中正确的句子是 b oaRISC机器不一定是流水 CPUbRISC机器一定是流水 CPUcRISC机器有复杂的指令系统dCPU配置很少的通用存放器3. 以下关丁 RISC的表达中,错误的选项是 a.aRISC普遍采用微程序限制器bRISC大多数指令在一个时钟周期内完成cRISC的内部通用存放器数量相对 CISC多dCPU指令数、寻址方式和指

2、令格式种类相对CISC少4. 以下选项中,不会引起流水线阻塞的是c .a限制相关b数据相关c数据旁路d资源相关5. B类选作以下给出的指令系统特点中,有利丁实现指令流水线的是d.I. 指令格式规整且长度一致II. II.指令和数据按边界对齐存放III. 只有Load/Store 指令才能对操作数进行存储访问a仅 I、II b仅 II、III c仅 I、III d I、II、III6. 早期的计算机基丁冯诺依曼体系结构,采用A _串行处理,其主要特征是B 顺序执行程序中的各条指令,指令周期的各阶段以 CPU周期为 单位也是顺序执行.现代的计算机系统广统采用 C_ _并行处理.7. 并行处理技术已

3、成为计算计技术开展的主流.它可贯穿丁信息加工的各个步骤和阶段.概括起来,主要有三种形式A. _时间_并行；B. 空间_并行；C. _时间+空间 i并行.8. 流水CPU中的主题问题是A 资源相关,B 数据相关和C_限制相关,为此需要采用相应的技术对策,才能保证流水畅通而不D 断流.9. RISC机器一定是A_流水 CPU,但后者不一定是RISC机器.奔腾CPU 是B_流水 CPU,但奔腾机是C CISC 机器.10. P184 123为选做说明：“流水线的操作周期即“流水线的时钟周期.答复以下问题2要用时空图说明补充：如果采用同样的逻辑电路,但不是流水线方式,那么指令周期所需的时 间为多少？解

4、：1 100ns2 200ns 2个时钟周期3采用定向传送技术,延迟1个时钟周期Sj i结果写回I1I2运算I1I2译码/取数I1I2取指I1I21234567 T补充：100+100+80+50=330(ns)11. P184 13主要问题：时空图标注不全或不标准解：1(2)吞吐量=8. 33*1沙条/秒T1 n20(K+n-l) t (5+20-1)*100*10加速比z Ts n r K 20*5_S = ；=4. 17Tp (K+n-l) t 20+5-112. A 类选作P184 16a写后读RAWb读后写WARc写后读 RAW,写后写 WAW13. B 类选作P184 17 2注：

5、各种条件与教材P180例5相同.相关知识请参阅教材 P172175 采用“定向传送技术或“向前传送解决数据相关,该技术的操作原理 可参阅P179图5.36.解：II、I2:数据相关I3、I4:无数据相关I5、I6 : RAW, WAW12345678910I1FDEWI2FDEEWI3F_D_EEEWI4FDEEWI5FDEWI6FDEWF、D段成对输入采用“定向传送技术：前一条指令的结果在写回之前,可直接送到 ALU的输入存放器,供下条指令使用；按序发射、按序完成：后一对指令的发射时间及完成时间必须迟丁前一对指 令至少一个时钟周期.但同对指令问可同时完成.14. 数据总线的宽度由总线的 b

6、义.a物理特性b功能特性c电气特性d时间特性15. A类选作当代流行的标准总线追求与 A._结构_、B._CPI_、C._技术无 关的开发标准16. A类选作描述当代流行总线结构的根本概念中,正确的句子是b .a当代流行的总线结构不是标准总线b当代总线结构中,CPU和它私有的cache一起作为一个模块与总线相连c系统中只允许有一个CPU模块17. B类选作某同步总线采用数据线和地址线复用方式.其中地址/数据线32根,总线时钟频率为66MHZ,每个时钟同期传送两次数据.上升沿和下 降沿各传送一次数据该总线的最大数据传输率是总线带宽: ca 132 MB/s b 264 MB/s c 528 MB

7、/s d 1056 MB/s18. P208 1 1 D19. P208 12 A20. P208 20 补充：假设一个总线周期占用2个总线时钟周期,那么总线带宽乂是多 少？Dr=D/T= DX f=8B X 70MHz=560MB/sT =2TDr =D/T =DX f/2=8B X 35MHz=280MB/s下题是2021年全国研究生测试计算机统测试题之一,有兴:趣可看看,有关流 水线的局部,也不是很难,相关内容可参考教材P173175.44. 12分在某计算机系统中int型为32位,short型为16位,带符号整数用补码表示,指令cache和数据cache别离.题44表给出了指令系统中局

8、部指令格式,其中Rs, Rd表示存放器,mem表示存储器,x表示存放器x或存储器单元x的内容.题44表指令系统中局部指令格式名称指令的汇编格式指令含义加法指令ADD Rs, Rd(Rs) + (Rd) Rd算术/逻辑左移SHL Rd2* (Rd) Rd算术右移SHR Rd(Rd) A Rd取数指令LOAD Rd, mem(mem) r Rd存数指令STORE Rs, memRsr( mem采用5段流水方式执行指令,各流水段分别是取值 IF、译码/读存放器ID 、执行/计算有效地址EX、访问存储器M和结果写回存放器WB ,指令发射根据“按序发射, 按序完成方式,没有采用转发技术处理数据相关, 并

9、且同一存放器的读和写操作不能在同 一个时钟周期内进行.请答复以下问题.1short型变量x的值为-513,存放在存放器 R1中,那么执行“ SHL R1 后,R1中的内 容是多少？用十六进制表示2在某个时间段中,有连续的4条指令进入流水线,在其执行过程中没有发生指令段阻塞,那么执行这4条指令所需要的时钟周期是多少？3高级语言程序中某赋值语句为x=a+b, x、a和b均为int型变量,它们的存储单元地址分别表示为x、a和b.该语句对应的指令序列及其在指令流中的执行过程如题44图所示.I1LOADR1 ,aI2LOADR2,bI3ADDR1 ,R2I4STORE R2 ,x时间单元1234567891011121314I1IFIDEXMWBI2