第5章习题参考答案.doc
经济学第五章练习题参考答案

一、名词解释重商主义幼稚产业贸易保护主义超保护贸易主义新贸易保护主义二、单选题1.重商主义起源于()世纪至()世纪欧洲资本主义原始积累时期。
A.12 15 B.14 16 C.15 17 D.16 182.重商主义分为早期和晚期,早期以()论为中心,其代表人物是()。
A.贸易差额斯塔福 B.贸易差额托马斯•孟C.货币差额托马斯•孟 D.货币差额斯塔福3.晚期重商主义理论被称为()。
A.货币价值论B.贸易差额论C.财富价值论 D.货币差额论4.李斯特认为,采取贸易保护政策,从短期看,消费者的利益将()。
A.遭受损失B.得到保护C.不会改变D.增加5.凯恩斯主义认为,()可为一国带来黄金,可以扩大支付手段,压低利息率,刺激物价上涨,扩大投资,这有利于国内危机的缓和与扩大就业量。
A.贸易平衡B.贸易逆差C.贸易顺差D.贸易赤字6.与自由贸易主义学说不同,保护幼稚产业的理论主张,在经济发展的过程中,比较优势是()。
A.动态的B.劣势中较小的劣势C.不可改变的D.由生产成本决定的7.世贸组织的有关协议规定,为保护人类、动植物的生命及健康,为保存有限的天然资源,()。
A.不允许对贸易加以限制 B.鼓励天然资源自由贸易C.不允许天然资源的进出口贸易D.允许对贸易加以限制8.各种各样的经济贸易同盟,几乎无一例外地(),严重削弱了世界范围内的贸易自由化。
A.在内部实行严格保护而对外实行自由贸易B.在内部实行自由贸易而对外实行严格的保护C.在内部和外部都实行严格的保护D.在内部和外部都实行自由贸易三、简答题1.早期重商主义和晚期重商主义有哪些异同?2.保护幼稚产业的理论主要观点是什么?3.超保护贸易主义有哪些政策主张?4.新贸易保护主义有哪些表现?课外思考实践题1.2008年全球金融危机爆发以后,有哪些主要国家采取了哪些措施实施了贸易保护主义?2.新的贸易保护主义对我国的对外贸易产生了什么影响?你认为我们应采取哪些措施应对这些挑战?参考答案:一、名词解释1、重商主义:重商主义(mercantilism)也称作“商业本位”,是15—17世纪欧洲资本原始积累时期代表商业资本利益的经济思想和政策体系;是西方国际贸易理论史上最早的贸易保护理论学说;主张国家干预经济生活,禁止金银输出,增加金银输入。
第5章课后习题参考答案

第五章组合逻辑电路1.写出如图所示电路的输出信号逻辑表达式,并说明其功能。
(a)(b)解:(a)Y1ABC(判奇功能:1的个数为奇数时输出为1)Y2AB(AB)CABACBC(多数通过功能:输出与输入多数一致)(b)Y1(AB)A(AB)BABAB(同或功能:相同为1,否则为0)2.分析如图所示电路的逻辑功能(a)(b)(c)解:(a)Y1ABAB(判奇电路:1的个数为奇数时输出为1)0011(b)Y2(((AA)A)A)(判奇电路:1的个数为奇数时输出为1)0123YAM00(c)Y1 A M1(M=0时,源码输出;M=1时,反码输出)YAM233.用与非门设计实现下列功能的组合逻辑电路。
(1)实现4变量一致电路。
(2)四变量的多数表决电路解:(1)1)定变量列真值表:ABCDYABCDY0000110000000101001000100101000011010110010*******010*******011001110001110111112)列函数表达式:YABCDABC D ABCDABCD3)用与非门组电路(2)输入变量A、B、C、D,有3个或3个以上为1时输出为1,输人为其他状态时输出为0。
1)列真值表2)些表达式3)用与非门组电路4.有一水箱由大、小两台水泵ML和Ms供水,如图所示。
水箱中设置了3个水位检测元件A、B、C,如图(a)所示。
水面低于检测元件时,检测元件给出高电平;水面高于检测元件时,检测元件给出低电平。
现要求当水位超过C点时水泵停止工作;水位低于C点而高于B点时Ms单独工作;水位低于B点而高于A点时ML单独工作;水位低于A点时ML和Ms同时工作。
试用门电路设计一个控制两台水泵的逻辑电路,要求电路尽量简单。
解:(1)根据要求列真值表(b)(b)(a)(2)真值表中×对应的输入项为约束项,利用卡诺图化简(c)(d)(c)(d)(e)得:MABCsMBL(ML、M S的1状态表示工作,0状态表示停止)(3)画逻辑图(e)5.某医院有—、二、三、四号病室4间,每室设有呼叫按钮,同时在护士值班室内对应地装有一号、二号、三号、四号4个指示灯。
第5章 习题参考答案

第五章习题参考答案一、填空题1、MCS-51有5个中断源,2个中断优先级,优先级由软件填写特殊功能寄存器 IP 加以选择。
2、外中断请求标志位是 IE0 和 IE1 。
3、 RETI 指令以及任何访问 IE 和 IP 寄存器的指令执行过后,CPU不能马上响应中断。
4、8051单片机响应中断后,产生长调用指令LCALL,执行该指令的过程包括:首先把 PC的内容压入堆栈,以进行断点保护,然后把长调用指令的16位地址送 PC ,使程序执行转向程序存储器中的中断地址区。
二、选择题:1、在中断服务程序中,至少应有一条( D )。
A、传送指令B、转移指令C、加法指令D、中断返回指令2、要使MCS-51能够响应定时器T1中断,串行接口中断,它的中断允许寄存器IE的内容应是( A )。
A、 98HB、 84HC、 42HD、 22H3、MCS-51响应中断时,下列哪种操作不会发生( A )A、保护现场B、保护PCC、找到中断入口D、保护PC转入中断入口4、MCS-51中断源有( A )A、 5个B、 2个C、 3个D、6个5、计算机在使用中断方式与外界交换信息时,保护现场的工作应该是( C )A、由CPU自动完成B、在中断响应中完成C、应由中断服务程序完成D、在主程序中完成6、MCS-51的中断允许触发器内容为83H,CPU将响应的中断请求是( D )。
A、 INT0,INT1B、 T0,T1C、 T1,串行接口D、 INT0,T07、若MCS-51中断源都编程为同级,当它们同时申请中断时,CPU首先响应( B )。
A、 INT1B、 INT0C、 T1D、T08、当CPU响应串行接口中断时,程序应转到( C )。
A、 0003HB、 0013HC、 0023HD、 0033H9、执行MOV IE,#03H后,MCS-51将响应的中断是( D )。
A、 1个B、 2个C、 3个D、0个10、外部中断1固定对应的中断入口地址为( C )。
第五章微机原理课后习题参考答案

习题五一. 思考题⒈半导体存储器主要分为哪几类?简述它们的用途和区别。
答:按照存取方式分,半导体存储器主要分为随机存取存储器RAM(包括静态RAM和动态RAM)和只读存储器ROM(包括掩膜只读存储器,可编程只读存储器,可擦除只读存储器和电可擦除只读存储器)。
RAM在程序执行过程中,能够通过指令随机地对其中每个存储单元进行读\写操作。
一般来说,RAM中存储的信息在断电后会丢失,是一种易失性存储器;但目前也有一些RAM 芯片,由于内部带有电池,断电后信息不会丢失,具有非易失性。
RAM的用途主要是用来存放原始数据,中间结果或程序,与CPU或外部设备交换信息。
而ROM在微机系统运行过程中,只能对其进行读操作,不能随机地进行写操作。
断电后ROM中的信息不会消失,具有非易失性。
ROM通常用来存放相对固定不变的程序、汉字字型库、字符及图形符号等。
根据制造工艺的不同,随机读写存储器RAM主要有双极型和MOS型两类。
双极型存储器具有存取速度快、集成度较低、功耗较大、成本较高等特点,适用于对速度要求较高的高速缓冲存储器;MOS型存储器具有集成度高、功耗低、价格便宜等特点,适用于内存储器。
⒉存储芯片结构由哪几部分组成?简述各部分的主要功能。
答:存储芯片通常由存储体、地址寄存器、地址译码器、数据寄存器、读\写驱动电路及控制电路等部分组成。
存储体是存储器芯片的核心,它由多个基本存储单元组成,每个基本存储单元可存储一位二进制信息,具有0和1两种状态。
每个存储单元有一个唯一的地址,供CPU访问。
地址寄存器用来存放CPU访问的存储单元地址,该地址经地址译码器译码后选中芯片内某个指定的存储单元。
通常在微机中,访问地址由地址锁存器提供,存储单元地址由地址锁存器输出后,经地址总线送到存储器芯片内直接进行译码。
地址译码器的作用就是用来接收CPU送来的地址信号并对它进行存储芯片内部的“译码”,选择与此地址相对应的存储单元,以便对该单元进行读\写操作。
第5章-习题参考答案

第五章习题参考答案一、填空题1、MCS-51有5个中断源,2个中断优先级,优先级由软件填写特殊功能寄存器 IP 加以选择。
2、外中断请求标志位是 IE0 和 IE1 。
3、 RETI 指令以及任何访问 IE 和 IP 寄存器的指令执行过后,CPU不能马上响应中断。
4、8051单片机响应中断后,产生长调用指令LCALL,执行该指令的过程包括:首先把 PC的内容压入堆栈,以进行断点保护,然后把长调用指令的16位地址送 PC ,使程序执行转向程序存储器中的中断地址区。
二、选择题:1、在中断服务程序中,至少应有一条( D )。
A、传送指令B、转移指令C、加法指令D、中断返回指令2、要使MCS-51能够响应定时器T1中断,串行接口中断,它的中断允许寄存器IE的内容应是( A )。
A、 98HB、 84HC、 42HD、 22H3、MCS-51响应中断时,下列哪种操作不会发生( A )A、保护现场B、保护PCC、找到中断入口D、保护PC转入中断入口4、MCS-51中断源有( A )A、 5个B、 2个C、 3个D、6个5、计算机在使用中断方式与外界交换信息时,保护现场的工作应该是( C )A、由CPU自动完成B、在中断响应中完成C、应由中断服务程序完成D、在主程序中完成6、MCS-51的中断允许触发器内容为83H,CPU将响应的中断请求是( D )。
A、 INT0,INT1B、 T0,T1C、 T1,串行接口D、 INT0,T07、若MCS-51中断源都编程为同级,当它们同时申请中断时,CPU首先响应( B )。
A、 INT1B、 INT0C、 T1D、T08、当CPU响应串行接口中断时,程序应转到( C )。
A、 0003HB、 0013HC、 0023HD、 0033H9、执行MOV IE,#03H后,MCS-51将响应的中断是( D )。
A、 1个B、 2个C、 3个D、0个10、外部中断1固定对应的中断入口地址为( C )。
无机化学第五章习题参考答案

第五章原子结构与元素周期律1、下列说法是否正确,为什么?(1)主量子数为1时,有两个方向相反的轨道;(2)主量子数为2时,有2s,2p两个轨道;(3)主量子数为2时,有4个轨道,即2s,2p,2d,2f;(4)因为H原子中只有一个电子,故它只有一个轨道;(5)当主量子数为2时,其角量子数只能取一个数,即l =1;(6)任何原子中,电子的能量只与主量子数有关。
2、试判断下表中各元素原子的电子层中的电子数是否正确,错误的予以更正,并简要说明理由。
3、第6能级组有哪些能级?分别用量子数或轨道符号表示:4、试讨论在原子的第4电子层(N)上:(1)亚层数有多少?并用符号表示各亚层。
(2)各亚层上的轨道数分别是多少?该电子层上的轨道总数是多少?(3)哪些轨道是等价轨道?5、写出与下列量子数相应的各类轨道符号,并写出其在近似能级图中的前后能级所对应的符号:(1)n=2, l=1(2) n=3, l =2(3) n=4, l =0(4) n=4, l =36、在下列各项中,填入合适的量子数:(1)n=?, l=2, m=0, m s=±1/2(2)n=2, l=?, m=-1, m s=±1/2(3)n=4, l=?, m=+2, m s=±1/2(4)n=3, l=0, m=?, m s=±1/27、指出下列假设的电子运动状态(依次为n,l,m, m s),哪几种不可能存在?为什么?(1)3,2,+2,+1/2 (2)2, 2, -2, +1/2(3)2, 0, +1, -1/2 (4) 2, -1, 0, +1/2(5) 4, 3, -1, 18、原子吸收能量由基态变成激发态时,通常是最外层电子向更高的能级跃迁。
试指出下列原子的电子排布中,哪些属于基态或激发态,哪些是错误的。
(1)1s2 2s2 2p1(2)1s2 2s2 2p62d1(3) 1s22s22p43s1(4) 1s2 2s4 2p29、写出原子序数为45,52,79各元素的原子核外电子排布式及其价层电子构型。
第五章 课后习题及答案

第五章中学生的情绪管理一、理论测试题(一)单项选择题1.()是人各种感觉、思想和行为的一种综合的心理和生理状态,是对外界刺激所产生的心理反应,以及附带的生理反应,如喜、怒、哀、乐等。
A.情绪B.情感C.心情D.态度2.()是指人或动物面对现实的或想象中的危险、自己厌恶的事物等产生的处于惊慌与紧急的状态。
A.快乐B.愤怒C.恐惧D.悲哀3.小华即将上考场,感觉心跳加速,有点微微出汗,这属于情绪的()。
A.外部表现B.主观体验C.生理唤醒D.认知活动4.下列不属于基本情绪的是()。
A.快乐B.焦虑C.恐惧D.悲哀5.王悦接到高考录取通知书已经十多天了,仍心情愉悦,往常觉得平淡的事也能让她很高兴,这种情绪状态属于()。
A.激情B.心境C.应激6.“情急生智”所描述的一种情绪状态是()。
A.心境B.理智C.应激D.激情7.“忧者见之则忧,喜者见之则喜”,这是受一个人的()影响所致。
A.激情B.心境C.应激D.热情8.()是一种猛烈、迅疾和短暂的情绪,类似于平时说的激动。
A.快乐B.应激C.心境D.激情9.狂喜、恐惧的情绪状态属于()。
A.激情B.热情C.应激D.心境10.学生临考的怯场属于()。
A.应激B.心境C.激情D.热情11.车祸、地震、水灾等突如其来的灾难引起的情绪体验是()。
A.心境B.激情C.应激12.晓东在解决了困扰他许久的数学难题后出现的喜悦感属于()。
A.道德感B.理智感C.美感D.效能感13.求知欲属于()。
A.道德感B.理智感C.美感D.应激14.“先天下之忧而忧,后天下之乐而乐”是()。
A.道德感B.理智感C.美感D.热情15.当同学们获悉本班取得学校合唱比赛第一名的成绩时欣喜若狂。
他们的情绪状态属于()。
A.心境B.激情C.应激D.热情16.当人们遇到突然出现的事件或意外发生危险时,为了应付这类瞬息万变的紧急情境,就得果断地采取决定。
这种情况属于()。
A.激情B.应激C.快乐D.心境17.()用因素分析的方法,提出人类具有8~11种基本情绪,它们是兴趣、惊奇、痛苦、厌恶、愉快、愤怒、恐惧、悲伤、害羞、轻蔑、自罪感。
《数据结构》第五章习题参考答案

《数据结构》第五章习题参考答案一、判断题(在正确说法的题后括号中打“√”,错误说法的题后括号中打“×”)1、知道一颗树的先序序列和后序序列可唯一确定这颗树。
( ×)2、二叉树的左右子树可任意交换。
(×)3、任何一颗二叉树的叶子节点在先序、中序和后序遍历序列中的相对次序不发生改变。
(√)4、哈夫曼树是带权路径最短的树,路径上权值较大的结点离根较近。
(√)5、用一维数组存储二叉树时,总是以前序遍历顺序存储结点。
( ×)6、完全二叉树中,若一个结点没有左孩子,则它必是叶子结点。
( √)7、一棵树中的叶子数一定等于与其对应的二叉树的叶子数。
(×)8、度为2的树就是二叉树。
(×)二、单项选择题1.具有10个叶结点的二叉树中有( B )个度为2的结点。
A.8 B.9 C.10 D.112.树的后根遍历序列等同于该树对应的二叉树的( B )。
A. 先序序列B. 中序序列C. 后序序列3、二叉树的先序遍历和中序遍历如下:先序遍历:EFHIGJK;中序遍历:HFIEJKG 。
该二叉树根的右子树的根是:( C )A. EB. FC. GD. H04、在下述结论中,正确的是( D )。
①具有n个结点的完全二叉树的深度k必为┌log2(n+1)┐;②二叉树的度为2;③二叉树的左右子树可任意交换;④一棵深度为k(k≥1)且有2k-1个结点的二叉树称为满二叉树。
A.①②③B.②③④C.①②④D.①④5、某二叉树的后序遍历序列与先序遍历序列正好相反,则该二叉树一定是( D )。
A.空或只有一个结点B.完全二叉树C.二叉排序树D.高度等于其结点数三、填空题1、对于一棵具有n个结点的二叉树,对应二叉链接表中指针总数为__2n____个,其中___n-1_____个用于指向孩子结点,___n+1___个指针空闲着。
2、一棵深度为k(k≥1)的满二叉树有_____2k-1______个叶子结点。
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精品资料第 5 章习题参考答案1.请在括号内填入适当答案。
在CPU 中:(1)保存当前正在执行的指令的寄存器是(IR);(2)保存当前正在执行的指令地址的寄存器是(AR)(3)算术逻辑运算结果通常放在(DR)和(通用寄存器)。
2.参见图 5.15 的数据通路。
画出存数指令“STO Rl ,(R2) ”的指令周期流程图,其含义是将寄存器Rl 的内容传送至 (R2) 为地址的主存单元中。
标出各微操作信号序列。
解:STO R1, (R2) 的指令流程图及为操作信号序列如下:STO R1, (R2)(PC) → AR PC O, G, AR i(M) → DR R/W=R(DR) → IR DR O, G, IR i(R2) →AR R2O, G, AR i(R1) →DR R1O, G, DR i(DR) → M R/W=W~3.参见图 5.15 的数据通路,画出取数指令“LAD(R3) ,R0 ”的指令周期流程图,其含义是将 (R3) 为地址主存单元的内容取至寄存器R2 中,标出各微操作控制信号序列。
解:LAD R3, (R0)的指令流程图及为操作信号序列如下:LAD (R3), R0(PC) → ARPC+1PC O, G, AR i(M) → DR R/W=R(DR) → IR DR O, G, IR i(R3) →AR R3O, G, AR i(M) → DR R/W=R(DR) →R0DR O, G, R0i~4.假设主脉冲源频率为10MHz ,要求产生 5 个等间隔的节拍脉冲,试画出时序产生器的逻辑图。
解:5.如果在一个CPU 周期中要产生 3 个节拍脉冲; T l=200ns , T2 =400ns ,T3 =200ns ,试画出时序产生器逻辑图。
解:取节拍脉冲T l、 T2、T3的宽度为时钟周期或者是时钟周期的倍数即可。
所以取时钟源提供的时钟周期为200ns ,即,其频率为 5MHz. ;由于要输出 3 个节拍脉冲信号,而T3的宽度为 2 个时钟周期,也就是一个节拍电位的时间是 4个时钟周期,所以除了 C 4外,还需要 3 个触发器—— C l、C 2、 C 3;并令T1C1 C 2;T1C2C3; T3C1 C3,由此可画出逻辑电路图如下:6.假设某机器有80 条指令,平均每条指令由 4 条微指令组成,其中有一条取指微指令是所有指令公用的。
已知微指令长度为32 位,请估算控制存储器容量。
解:80 条指令,平均每条指令由 4 条微指令组成,其中有一条公用微指令,所以总微指令条数为80(4-1)+1=241条微指令,每条微指令32 位,所以控存容量为: 241 32 位7.某 ALU 器件是用模式控制码M S 3 S 2 S1 C 来控制执行不同的算术运算和逻辑操作。
下表列出各条指令所要求的模式控制码,其中y 为二进制变量,φ为 0或 l 任选。
试以指令码 (A,B ,H,D ,E,F,G)为输入变量,写出控制参数M ,S3,S2,S l, C 的逻辑表达式。
指令码M S3 S2 S1 CA, B 0 0 1 1 0H, D 0 1 1 0 1E 0 0 1 0 yF 0 1 1 1 yG 1 0 1 1解:由表可列如下逻辑方程M=GS3 =H+D+FS2 =A+B+D+H+E+F+GS1 =A+B+F+GC=H+D+Ey+Fy8.某机有 8 条微指令 I 1— I8,每条微指令所包含的微命令控制信号如下表所示。
a— j 分别对应 10 种不同性质的微命令信号。
假设一条微指令的控制字段仅限为8位,请安排微指令的控制字段格式。
微指令a b c d e f g h i jI1I2I3I4I5I6I7I8解:因为有 10 种不同性质的微命令信号,如果采用直接表示法则需要10 位控制字段,现控制字段仅限于8 位,那么,为了压缩控制字段的长度,必须设法把一个微指令周期中的互斥性微命令组合在一个小组中,进行分组译码。
经分析, (e,f,h) 和(b,i,j) 、或 (d,i,j) 和 (e,f,h) 、或 (g,b,j) 和(i,f,h) 均是不可能同时出现的互斥信号,所以可将其通过2:4 译码后输出三个微命令信号 (00 表示该组所有的微命令均无效),而其余四个微命令信号用直接表示方式。
因此可用下面的格式安排控制字段。
e f h b i ja c d g X X X X或:e f h d i ja b c g X X X X或:f h i bg ja c d e X X X X9.微地址转移逻辑表达式如下:μA8 = P 1· IR 6·T 4μA7 = P 1· IR 5·T 4μA6 = P 2· C·T4其中μA8—μA 6为微地址寄存器相应位, P1和 P2为判别标志,C 为进位标志, IR 5和 IR 6为指令寄存器的相应位, T4为时钟周期信号。
说明上述逻辑表达式的含义,画出微地址转移逻辑图。
解:μA8 = P 1·IR 6·T 4表示微地址的第8 位在 P1有效时,用 IR 6设置μA7 = P 1·IR 5·T 4表示微地址的第7 位在 P1有效时,用 IR 5设置μA6 = P 2·C·T4表示微地址的第 6 位在 P2有效时,用进位标志 C 设置,地址转移逻辑图如下:T4 P1IR 6μ AR8SETDT2CLRIR 5μ AR7SETQDQCLRμA8QQP2Cμ AR6SETD QCLR Qμ A7μ A610 .某计算机有如下部件,ALU ,移位器,主存M ,主存数据寄存器MDR ,主存地址寄存器 MAR ,指令寄存器 IR ,通用寄存器 R0R3,暂存器 C 和 D 。
(1)请将各逻辑部件组成一个数据通路,并标明数据流动方向。
(2)画出“ ADD R1 ,R2 ”指令的指令周期流程图。
解:(1)设该系统为单总线结构,暂存器 C 和 D 用于 ALU 的输入端数据暂存,移位器作为 ALU 输出端的缓冲器,可对 ALU 的运算结果进行附加操作,则数据通路可设计如下:+CIR PC MAR M MDR R 0R1R2R3ALU移位器D(2) 根据上面的数据通路,可画出“ADD R1 , R2 ” (设 R1 为目的寄存器 )的指令周期流程图如下:ADD R1, R2(PC) → MAR(M) → MDR(MDR) → IRPC+1(R1) → C(R2) → D(C)+(D) →移位器(移位器 )→R1~11 .已知某机采用微程序控制方式,控存容量为512*48位。
微程序可在整个控存中实现转移,控制微程序转移的条件共 4 个,微指令采用水平型格式,后继微指令地址采用断定方式。
请问;(1)微指令的三个字段分别应为多少位 ?(2)画出对应这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。
解:(1)因为容量为 512*48 位,所以下址字段需用 9 位,控制微程序转移的条件有4 个,所以判别测试字段需 4 位或( 3 位译码),因此操作控制字段的位数48-9-4=35位(或48-9-3=36位)(2)微程序控制器逻辑框图参见教材P.147 图 5.23指令寄存器 IROP状态条件地址转移微地址寄存器逻辑地址译码微命令信号控制存储器微命令寄存控制字段P字段器12 .今有 4 级流水线,分别完成取指、指令译码并取数、运算、送结果四步操作。
今假设完成各步操作的时间依次为100ns ,100ns ,80ns ,50ns 。
请问;(1)流水线的操作周期应设计为多少 ?(2) 若相邻两条指令发生数据相关,而且在硬件上不采取措施,那么第 2 条指令要推迟多少时间进行?(3) 如果在硬件设计上加以改进,至少需推迟多少时间?答:(1) 流水操作周期为 max(100,100,80,50)=100ns(2)若相邻两条指令发生数据相关,而且在硬件上不采取措施,那么在第 1 条指令“送结果”步骤完成后,第 2 条指令的“取数”步骤才能开始,也就是说,第 2 条指令要推迟两个操作周期,即200ns才能进行。
(3) 如果在硬件设计上加以改进,采用定向传送的技术,则只要第 1 条指令完成“运算”的步骤,第 2 条指令就可以“取数”了,因此至少需推迟100ns 。
13 .指令流水线有取指 (IF) 、译码 (ID) 、执行 (EX) 、访存 (MEM) 、写回寄存器堆(WB) 五个过程段,共有20 条指令连续输入此流水线。
(1)画出流水处理的时空图,假设时钟周期为 100ns 。
(2)求流水线的实际吞吐率 (单位时间里执行完毕的指令数 )。
(3)求流水线的加速比。
解:(1)流水处理的空图如下,其中每个流水操作周期为100ns :空间 S I 1 I 2 I 15 I 16 I 17 I 18 I 19 I 20WB I1 I2 I15 I16 I 17 I18 I 19 I20MEM I1 I2 I3 I16 I17 I 18 I19 I 20 EX I1 I2 I3 I4 I17 I18 I 19 I20ID I1 I2 I3 I4 I5 I18 I19 I 20IF I1 I2 I3 I4 I5 I6 I19 I201 2 3 4 5 6 19 20 21 22 23 24 时间 T(2)流水线的实际吞吐量:执行 20 条指令共用 5+1 19=24 个流水周期,共2400ns ,所以实际吞吐率为:208.333百万条指令 / 秒2400 10 9(3)流水线的加速比为:设流水线操作周期为τ,则 n 指令串行经过 k 个过程段的时间为 n*k* τ;而 n 条指令经过可并行的k 段流水线时所需的时间为(k+n-1)* τ;故 20 条指令经过 5 个过程段的加速比为:20 54.175 1914.用时空图法证明流水计算机比非流水计算机具有更高的吞吐率。
解:设流水计算机的指令流水线分为 4 个过程段: IF 、 ID 、EX 、 WB ,则流水计算机的时空图如下:空间S I1I2I3I4I5WB I 1 I 2 I 3 I 4 I 5EX I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6ID I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 I 7IF I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 I 7 I 81 2 3 4 5 6 7 8 时间 T非流水计算机的时空图:空间 S I 1 I2WB I 1 I 2EX I 1 I 2ID I 1 I 2IFI1 I 21 2 3 4 5 678时间T由图中可以看出,同样的8 个操作周期内,流水计算机执行完了 5 条指令,而非流水计算机只执行完了 2 条指令;由此,可看出流水计算机比非流水计算机具有更高的吞吐率。