计算机系统结构课件：第四章作业_第1页
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文档简介

1、1若有一静态多功能流水线分为6段，如下图所示，其中乘法流水线由1、2、3、6段组成，加法流水线由1、4、5、6段组成。使用流水线时，要等某种功能（如加法）操作都处理完毕后才能转换成另一种功能（如乘法）。 若要计算：AB=（a1+b1）（a2+b2）（a3+b3） 问：（1）在上述流水方式下，完成AB需多少时间？画出时空图并计算此流水线的使用效率和吞吐率。 （2）与顺序运算方式相比，加速比为多少？, 2,第四章 流水线技术,2已知某单功能非线性流水线的预约表如下图，要求： （1）列出禁止表F和冲突向量C。 （2）画出该流水线状态图，确定其最小平均延迟以及此时的调度方案？ 当按此流水调度方案共输入

2、8个任务时，则其实际吞吐率为多少？,第四章 流水线技术,3. 有一个双输入端的加-乘双功能静态流水线，由经过时间为t、t、2t、t的1、2、3、4四个子过程构成。加按12 4连接，乘按1 3 4连接，流水线输出设有数据缓冲器，也可将数据直接返回输入。现要执行 A*（B+C*（D+E*F）+G*H 的运算，请调整计算顺序，画出能获得吞吐率尽量高的流水时空图，标出流水线入、出端数据的变化情况，求出完成全部运算的时间及此期间整个流水线吞吐率，效率，加速比？如对流水线瓶颈子过程再细分，最少只需多少时间可完成全部运算？若子过程3不能再细分，只能用并联方法改进，问流水线的效率为多少？,第四章 流水线技术,

3、4 超级标量机和超级流水线机都能开发指令级的并行性，现假定这两种机器的流水线都为4段，每段均需1个时钟周期。若在超级标量机中，每个时钟周期可同时启动3条指令，而超级流水线机中则是每隔1/3时钟周期启动一条指令。现若要执行6条指令的代码序列，问在两种机器上各需用多少个时钟周期方可执行完毕？ 5 在CRAY-1机上，V是向量寄存器，设向量长度均为32。S是标量寄存器，所用浮点功能执行部件的执行时间分别为：加法需6拍，相乘需7拍，从存储器读存数需6拍，求倒数近似值及除法需14拍，写入寄存器及启动功能部件（包括存储器）各需1拍。问下列各指令组中的哪些指令可以链接？哪些指令不可链接？哪些指令可以并行执行？试说明其原因并分别计算出各指令组全部完成所需的拍数。,第四章 流水线技术,（1）V0存储器 （2） V2V0+V1 V1V2+V3 V3存储器 V4V5*V6 V4V2*V3 （3）V0存储器 （4） V0存储器 V3V1+V2 V11/V0 V4V0*V3 V3V1+V2 V6V4+V5 V5V3*V4 （5）V0存储器 （6） V3存储器 V1V2+V3 V2V0+V1 V4V5*V6 s0s2+s3 s0s1+s2 V3V1*V4 （7）V3存储器 （8） V0存

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