吉林大学计算机系统结构题库第三章
(完整版)吉林大学计算机系统结构题库第二章
第二章计算机指令集结构知识点汇总：指令集设计、堆栈型机器、累加器型机器、通用寄存器型机器、CISC、RISC、寻址方式、数据表示简答题1.增强CISC机器的指令功能主要从哪几方面着手？（CISC）(1) 面向目标程序增强指令功能。
(2) 面向高级语言和编译程序改进指令系统。
(3) 面向操作系统的优化实现改进指令系统。
2.简述CISC存在的主要问题。
（知识点：CISC）答：（1）CISC结构的指令系统中，各种指令的使用频率相差悬殊。
（2）CISC结构指令系统的复杂性带来了计算机系统结构的复杂性，这不仅增加了研制时间和成本，而且还容易造成设计错误。
（3）CISC结构指令系统的复杂性给VLSI设计增加了很大负担，不利于单片集成。
（4）CISC结构的指令系统中，许多复杂指令需要很复杂的操作，因而运行速度慢。
（5）在CISC结构的指令系统中，由于各条指令的功能不均衡性，不利于采用先进的计算机系统结构技术来提高系统的性能。
3.简述RISC的优缺点及设计RISC机器的一般原则。
（知识点：RISC）答：（1）选取使用频率最高的指令，并补充一些最有用的指令。
（2）每条指令的功能应尽可能简单，并在一个机器周期内完成。
（3）所有指令长度均相同。
（4）只有load和store操作指令才访问存储器，其它指令操作均在寄存器之间进行。
（5）以简单、有效的方式支持高级语言。
4.根据CPU内部存储单元类型，可将指令集结构分为哪几类？（知识点：堆栈型机器、累加器型机器、通用寄存器型机器）答：堆栈型指令集结构、累加器型指令集结构、通用寄存器型指令集结构。
5.常见的三种通用寄存器型指令集结构是什么？（知识点：通用寄存器型机器）答：（1）寄存器－寄存器型。
(2)寄存器－存储器型。
(3)存储器－存储器型。
6.计算机指令集结构设计所涉及的内容有哪些？（答出4个即可）（知识点：指令集设计）答：（1）指令集功能设计：主要有RISC和CISC两种技术发展方向。
吉林大学远程教育学院2013年《计算机原理及系统结构》试题B答案
《计算机原理及系统结构》练习题B答案一、单项选择（每小题有四个备选答案，只有一个是正确的）1. B2. C3. A4. B5. A二、填空1.对阶，向右规格化2.磁表面存储器，半导体存储器3.图象分辨率，灰度级4.先进后出、存储器5. 8，4三、简答1：二级存储体系是计算机系统中最简单的存储体系，它是利用软、硬件控制将主存与辅存有机地组成一个整体。
在二级存储体系中，主存是与计算机各部件进行数据交换的主要设备，辅存作为主存的后援系统用来弥补主存容量不足的缺陷。
辅存中存放的是暂时不用的和主存中容纳不下的程序和数据。
辅存中的信息不能被CPU直接访问，必须通过调入主存中才能被计算机的其他部件使用。
一般有两种途径允许CPU运行辅存中存放的程序：一是当主存能够容纳下整个程序及所需数据时，将要使用的程序从辅存调入主存之中，然后由CPU控制运行；二是当主存容量不能容纳整个程序时，由程序员或将程序分成与主存大小相匹配的几段，由程序员按需要控制各段程序的运行顺序，在执行时依次调入主存运行。
在二级存储体系中，主存是直接为 CPU提供现行程序和数据的存储器，它必须拥有与CPU相近的工作速度，才能保证整个计算机系统运算速度的提高，它的容量在保证计算机正常运行的情况下尽可能大。
辅存做为主存的后备系统，必须具有容量大、价格低的特点。
2.答：CISC是复杂指令系统计算机的英文缩写。
其特点是：（1）指令系统复杂庞大，指令数目一般多达2、3百条。
（2）寻址方式多（3）指令格式多（4）指令字长不固定（5）可访存指令不加限制（6）各种指令使用频率相差很大（7）各种指令执行时间相差很大（8）大多数采用微程序控制器3.答：指令周期是指取出并执行一条指令的时间，指令周期常常用若干个CPU周期数来表示，CPU周期也称为机器周期，而一个CPU周期又包含若干个时钟周期（也称为节拍脉冲或T周期）。
4.答：Huffman压缩概念的基本思想是：当各种事件发生概率不均等时，采用优化技术对发生概率最高的事件用最短的位数来表示，而对发生概率较低的事件，允许用较长的位数来表示。
吉林大学 计算机系统结构题库 第三章
第三章流水线技术知识点汇总先行控制、流水线、单功能流水线、多功能流水线、静态流水线、动态流水线、部件级流水线、处理机级流水线、处理机间流水线、线性流水线、非线性流水线、顺序流水线、乱序流水线、时空图、流水线性能评价（吞吐率、加速比、效率）、解决流水线瓶颈问题方法、相关（数据相关、名相关、控制相关）、换名技术、流水线冲突（结构冲突、数据冲突、控制冲突）、流水线互锁机制、定向技术、指令调度、预测分支失败、预测分支成功、延迟分支（从前调度、从失败处调度、从成功处调度）、流水寄存器、3种向量处理方式（横向、纵向、纵横）、链接技术。
简答题1.流水技术有哪些特点？（答出4个即可）（知识点：流水线）答：1.将处理过程分解为若干子过程，由专门的功能部件来实现，2各段的时间尽可能相等，3各部件间都有一个缓冲寄存器，4适用于大量重复的时序过程，5需要通过时间和排空时间。
2.什么是静态流水线？什么是动态流水线？（知识点：静态流水线、动态流水线）答：同一时间段内，多功能流水线中的各段只能按同一种功能的连接方式工作；同一时间段内，多功能流水线中的各段可以按照不同的方式连接同时执行多种功能。
3.什么是单功能流水线？什么是多功能流水线？（知识点：单功能流水线、多功能流水线）答：只能完成一种固定功能的流水线。
流水线的各段可以进行不同的连接，以实现不同的功能。
4.什么是线性流水线？什么是非线性流水线？（知识点：线性流水线、非线性流水线）答：流水线的各段串行连接，没有反馈回路。
流水线中除了有串行的连接外，还有反馈回路。
5.列举3种相关。
（知识点：相关）答：数据相关，名相关，控制相关。
6.流水线中有哪三种冲突？各是什么原因造成的？（知识点：流水线冲突）答：结构冲突，硬件资源满足不了指令重叠执行的要求；数据冲突，指令在流水线中重叠执行时需要用到前面指令的执行结果；控制冲突，流水线遇到分支指令和其他会改变PC值的指令。
7.选择至少2种解决流水线结构冲突的方法简述。
吉林大学计算机系统结构题库第六章
吉林大学计算机系统结构题库第六章(总6页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除第六章输入输出系统知识点汇总系统响应时间、存储外设可靠性能参数（可靠性/可用性/可信性）、RAID、CPU与外设进行输入/输出方式（程序查询、中断、DMA、通道）、分离事务总线、同步总线、异步总线、通道处理机功能、通道处理工作过程、字节多路通道、选择通道、数组多路通道、通道流量（最大流量、实际流量）简答题1.反映存储外设可靠性能的参数有哪些（知识点：存储外设可靠性能参数）答：（1）可靠性：系统从初始状态开始一直提供服务的能力。
（2）可用性：系统正常工作时间在连续两次正常服务间隔时间中所占的比率。
（3）可信性：服务的质量，即在多大程度上可以合理地认为服务是可靠的。
2.简述同步总线和异步总线的优缺点。
（知识点：同步总线、异步总线）答：(1) 同步总线。
同步总线上所有设备通过统一的总线系统时钟进行同步。
同步总线成本低，因为它不需要设备之间互相确定时序的逻辑。
但是同步总线也有缺点，总线操作必须以相同的速度运行。
(2) 异步总线。
异步总线上的设备之间没有统一的系统时钟，设备自己内部定时。
设备之间的信息传送用总线发送器和接收器控制。
异步总线容易适应更广泛的设备类型，扩充总线时不用担心时钟时序和时钟同步问题。
但在传输时，异步总线需要额外的同步开销。
3.简述通道完成一次数据传输的主要过程。
（知识点：通道处理工作过程）答：(1) 在用户程序中使用访管指令进入管理程序，由CPU通过管理程序组织一个通道程序，并启动通道。
(2) 通道处理机执行CPU为它组织的通道程序，完成指定的数据I/O工作。
(3) 通道程序结束后向CPU发中断请求。
CPU响应这个中断请求后，第二次进入操作系统，调用管理程序对I/O中断请求进行处理。
4.简述三种通道传输方式及其传输过程。
（知识点：字节多路通道、选择通道、数组多路通道）答： (1) 字节多路通道：通道每连接一个外围设备，只传送一个字节，然后又与另一台设备连接，并传送一个字节。
计算机原理及系统结构 吉林大学课程机考复习题库及答案
一般微机中不使用的控制方式是（）。
D
构成存储层次的主要依据是( )。
C
低性能单用户计算机I/O系统的设计主要考虑解决好（）在速度上的巨大差距。
A
数据表示指的是能由（）直接识别和引用的数据类型。
A
计算机系统的层次结构按照由高到低的顺序分别为（）。
C
设[x]补=x1x2x3x4,当满足（）时，x>-1/2成立。
A
CPU主要包括（）。
B
最小的汉字点阵( )。
C
（）是计算机组成研究的内容。
C
下面关于地址映像的叙述，错误的是( )。
A
同步控制是（）。
C
原码乘除法运算适用于( )。
C
把总线分成数据总线,地址总线,控制总线3类是根据()来分的。
B
高优先级磁盘适合采用的数据宽度是（）。
B
数据表示指的是能由（）直接识别和引用的数据类型。
A。
吉林大学远程教育学院2013年《计算机原理及系统结构》试题C答案
《计算机原理及系统结构》C答案一、单项选择（每小题有四个备选答案，只有一个是正确的）1． B2. D3. B4. D5. C二、填空题1.双总线结构运算器2.存储微程序的控制存储器3.总线、I/O设备（或输入输出设备）4.计算机系统结构，计算机组成5.机器语言，软件移植6．吞吐率、加速比、效率三、简答题1．答：1、计算机硬件系统五大功能部件包括：运算器、控制器，存储器，输入设备、输出设备，这些设备和部件通过总线和接口连结在一起，构成一台完整的计算机。
运算器部件是计算机中进行数据加工的部件。
控制器是计算机中控制执行指令的部件，向计算机各功能部件提供每一时刻协同运行所需要的控制信号。
存储器系统是计算机中用于存储程序和数据的部件。
输入设备是向计算机中送入程序和数据的具有一定独立功能的设备，通过接口和总线与计算机主机连通，用于人机交互联系，如计算机键盘和鼠标等。
输出设备是计算机中用于送出计算机内部信息的设备，例如打印机、显示器等。
2．答：首先需要明确参加运算的数据来源，运算结果的去向。
运算器能直接运算的数据，通常来自于运算器本身的寄存器。
这里有3个概念。
一是这些寄存器的数量为几个、十几个、一百多个不等，它们能最快速地提供参加运算的数据，需要有办法指定使用哪1个或2个寄存器的内容参加运算。
二是这些寄存器还能接收数据运算的结果，需要有办法指定让哪1个寄存器来接收数据运算的结果。
三是在时间关系上，什么时刻送出数据去参加运算，什么时刻才能正确地接收数据运算的结果，这些内容在下图有示意性表示。
请注意，这些寄存器本身是暂存数据用的，是由触发器构成的时序逻辑电路。
其次需要明确将要执行的运算功能，是对数值数据的算术运算功能，哪一种算术运算，还是对逻辑数据的逻辑运算功能，哪一种逻辑运算。
另外一个问题是，运算器完成一次数据运算过程由多个时间段组成，其时序关系示意表示在下图。
请注意，完成数据运算功能的线路是组合逻辑电路。
最后还要说明，运算器部件只有和计算机的其他部件连接起来才能协同完成指令的执行过程，就是说，运算器需要有办法接收其他部件（例如内存储器或者计算机的输入设备）送来的数据，才能源源不断地得到参加运算的数据来源；运算器还需要有办法送出它的运算结果到其他部件（例如内存储器或者计算机的输出设备），才能体现出它的运算处理效能和使用价值，这些内容在下图有示意性表示。
吉林大学22春“计算机科学与技术”《计算机系统结构》期末考试高频考点版(带答案)试卷号3
吉林大学22春“计算机科学与技术”《计算机系统结构》期末考试高频考点版（带答案）一.综合考核(共50题)1.解释是在低级机器级上用它的一串语句或指令来仿真高级机器级上的一条指令或指令的功能，通过低级机器语言程序中的每条语句或指令逐条解释来实现的技术( )。
A、错误B、正确正确答案：A2.对应用程序员不透明的是()。
A.条件码寄存器B.指令缓冲器C.先行进位链D.乘法器参考答案：A3.由Cache存储器的地址变换和块替换算法是全硬件实现的，则Cache存储器对系统程序员是不透明的( )。
由于Cache存储器的地址变换和块替换算法是全硬件实现的，则Cache存储器对系统程序员是不透明的( )。
A、错误B、正确正确答案：A4.互连网络的交换方法主要有线路交换、包交换、线路/包交换，SIMD互连网络多采用线路交换，多处理机常采用包交换( )。
A、错误B、正确正确答案：B5.设16个处理器编号分别为0，1，2，…，15，用PM2-0互联函数时，第13号处理机与第()号处理机相联。
A.9B.5C.12D.11参考答案：C6.()不属于计算机模拟的特点。
A.用机器语言解释实现程序移植B.灵活性大C.效率低D.提高速度参考答案：D7.实现汇编语言源程序变换成机器语言目标程序是由( )。
A、编译程序解释B、编译程序翻C、汇编程序解释D、汇编程序翻译正确答案：D8.系列机软件必须保证()。
A.向后兼容，力争向下兼容B.向后兼容，力争向上兼容C.向前兼容，并向下兼容D.向前兼容，并向上兼容参考答案：B在多用户机器上，应用程序员不能使用的指令是( )。
A、“执行”指令B、“访管”指令C、“启动1/0”指令D、“测试与置定”指令正确答案：C10.归约机和数据流机一样，都是基于数据流的计算机模型，它们所采用的驱动方式是一样( )。
A、错误B、正确正确答案：A11.动态数据流机最突出的特点是使()。
A.需要程序记数器来实现B.数据流令牌无标号C.同步由门(Latch)寄存器来实现D.令牌带上标号参考答案：D12.直接执行微指令的是()。
吉大《计算机应用基础》试题及答案
吉大《计算机应用基础》试题及答案在当今数字化的时代，计算机应用基础已经成为每个人都需要掌握的重要知识和技能。
吉林大学的《计算机应用基础》课程为学生提供了系统的学习和实践机会，下面我们就来看看这门课程的一些典型试题以及对应的答案。
一、选择题1、世界上第一台电子计算机诞生于（）A 1946 年B 1956 年C 1966 年D 1976 年答案：A解析：1946 年，世界上第一台电子计算机 ENIAC 在美国宾夕法尼亚大学诞生。
2、计算机能够直接识别和执行的语言是（）A 机器语言B 汇编语言C 高级语言D 面向对象语言答案：A机器语言是计算机唯一能够直接识别和执行的语言，它由二进制代码组成。
汇编语言和高级语言都需要经过编译或解释才能被计算机执行。
3、在 Windows 操作系统中，切换中英文输入法的快捷键是（）A Ctrl ＋ ShiftB Ctrl ＋空格C Alt ＋ ShiftD Alt ＋空格答案：BCtrl ＋空格可以在中英文输入法之间快速切换。
4、在 Word 中，若要将文档中选定的文本内容设置为斜体，应单击“格式”工具栏上的（）按钮。
A “B”B “I”C “U”D “A”答案：B“I”按钮表示斜体。
5、在 Excel 中，计算平均值的函数是（）A SUMB AVERAGEC COUNTD MAX答案：BAVERAGE 函数用于计算平均值。
二、填空题1、计算机系统由_____和_____两大部分组成。
答案：硬件系统、软件系统硬件系统是计算机的物理设备，软件系统是计算机运行所需的程序和数据。
2、内存分为_____和_____。
答案：随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）RAM 中的数据在断电后会丢失，ROM 中的数据则不会。
3、在 Internet 中，IP 地址由_____位二进制数组成。
答案：32IP 地址是网络中计算机的标识，通常以点分十进制表示。
4、在PowerPoint 中，幻灯片的放映方式有_____、＿____和_____。
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第三章流水线技术知识点汇总先行控制、流水线、单功能流水线、多功能流水线、静态流水线、动态流水线、部件级流水线、处理机级流水线、处理机间流水线、线性流水线、非线性流水线、顺序流水线、乱序流水线、时空图、流水线性能评价（吞吐率、加速比、效率）、解决流水线瓶颈问题方法、相关（数据相关、名相关、控制相关）、换名技术、流水线冲突（结构冲突、数据冲突、控制冲突）、流水线互锁机制、定向技术、指令调度、预测分支失败、预测分支成功、延迟分支（从前调度、从失败处调度、从成功处调度）、流水寄存器、3种向量处理方式（横向、纵向、纵横）、链接技术。
简答题1.流水技术有哪些特点？（答出4个即可）（知识点：流水线）答：1.将处理过程分解为若干子过程，由专门的功能部件来实现，2各段的时间尽可能相等，3各部件间都有一个缓冲寄存器，4适用于大量重复的时序过程，5需要通过时间和排空时间。
2.什么是静态流水线？什么是动态流水线？（知识点：静态流水线、动态流水线）答：同一时间段内，多功能流水线中的各段只能按同一种功能的连接方式工作；同一时间段内，多功能流水线中的各段可以按照不同的方式连接同时执行多种功能。
3.什么是单功能流水线？什么是多功能流水线？（知识点：单功能流水线、多功能流水线）答：只能完成一种固定功能的流水线。
流水线的各段可以进行不同的连接，以实现不同的功能。
4.什么是线性流水线？什么是非线性流水线？（知识点：线性流水线、非线性流水线）答：流水线的各段串行连接，没有反馈回路。
流水线中除了有串行的连接外，还有反馈回路。
5.列举3种相关。
（知识点：相关）答：数据相关，名相关，控制相关。
6.流水线中有哪三种冲突？各是什么原因造成的？（知识点：流水线冲突）答：结构冲突，硬件资源满足不了指令重叠执行的要求；数据冲突，指令在流水线中重叠执行时需要用到前面指令的执行结果；控制冲突，流水线遇到分支指令和其他会改变PC值的指令。
7.选择至少2种解决流水线结构冲突的方法简述。
（知识点：结构冲突）答：流水线停顿一个时钟周期，推迟后面的指令操作。
设置相互独立的指令存储器和数据存储器。
8.选择至少2种解决流水线数据冲突的方法简述。
（知识点：数据冲突）答：定向技术，将计算结果从其产生的地方直接送到其他指令需要的地方。
通过编译时让编译器重新组织指令顺序来消除冲突。
9.选择至少2种解决流水线控制冲突的静态方法简述。
（知识点：控制冲突）答：预测分支失败，预测分支成功，延迟分支。
10.简述流水寄存器的作用。
（知识点：流水寄存器）答：将各段的工作隔开使得相互不会干扰，保存相应各段的处理结果，向后传到后面将要用到的数据或者控制信息。
11.简述分支延迟槽的主要思想。
（知识点：延迟分支）答：编译器每当遇到分支指令，就在其后连续生成k个空指令位，称为延迟槽，并根据不同的调度规则将原始代码中分支指令附近的指令放进延迟槽中，如果延迟槽没有填满，剩余部分用nop指令填充，即气泡。
延迟槽中的指令同分支指令都看做普通的指令顺序流水，无论分支指令成功与否，都先按顺序执行延迟槽中的指令。
延迟槽中的指令“掩盖”了流水线原来必须插入的暂停周期，减少了分支指令带来的延迟。
12.简述分支延迟槽的三种调度策略。
（知识点：延迟分支）答：从前调度：从分支指令之前找一条独立的指令移动到延迟槽中。
从目标处调度：把分支成功的目标地址指令复制到延迟槽中，并把分支目标地址改成分支后继地址。
永远猜测分支是成功的，如果猜错，则丢弃延迟槽中指令的结果。
从失败处调度：把分支失败的目标地址指令移动到延迟槽中。
永远猜测分支是失败的。
如果猜错，则丢弃延迟槽中指令的结果。
选择题1．关于流水线的下列说法，错误的是：（ C ）（知识点：流水线）A．流水线能够提高吞吐率；B．流水线提高了器件的利用率；C．流水线提高了单个任务的处理速度；D．消除流水线瓶颈的方法有“瓶颈段细分方法”和“瓶颈段重复设置方法”。
2．寄存器换名技术可以减少如下相关带来的暂停：（ A ）（知识点：换名技术）A．读后写相关；B．结构相关；C．写后读相关；D．控制相关。
3．假设对于MIPS流水线，由取指令（IF）、指令译码读寄存器（ID）、执行（EX）、存储器访问（MEM）、写寄存器（WB）五段组成。
在一个时钟周期中对同一个寄存器的读操作和写操作可以通过寄存器文件“定向”，有正常定向路径。
转移指令在EX段计算目标地址，在MEM段检测分支条件。
指令SUB R4, R3, R2 和 BNEZ R4, LOOP之间应暂停的周期数为：（ B ）（知识点：数据冲突）A．3；B．2；C．1；D．0。
4．流水方式是指（ D ）。
（知识点：流水线）A．多部件同时执行一条指令 B．多部件同时取出多条指令C．多部件同时解释一条指令 D．多部件同时解释多条指令5．评价流水线的性能指标是（ D ）。
（知识点：流水线性能评价）A．吞吐率、流水线的加速比和执行程序所需要的时钟周期数B．吞吐率、流水线的加速比和所执行的指令条数C．吞吐率、流水线的加速比和CPID．吞吐率、流水线的加速比和效率6．在顺序流动的MIPS流水线中，可能发生的冲突有（ B ）。
（知识点：数据冲突）A．同一条指令的读操作和写操作之间的写后读冲突B．先流入的指令的写操作与后流入的指令的读操作之间的写后读冲突C．后流入的指令的写操作与先流入的指令的读操作之间的读后写冲突D．两条指令的写操作之间的写后写冲突7．在具有加、乘法双功能的静态流水线中，功能切换的时间是在（ D ）。
（知识点：多功能流水线、静态流水线）A．前一个功能的第一个任务进入流水线后B．前一个功能的第一个任务流出流水线后C．前一个功能的最后一个任务进入流水线后D．前一个功能的最后一个任务流出流水线后8．非线性流水线的特征是（ B ）。
（知识点：非线性流水线）A．一次运算中使用流水线中的多个段B．一次运算中要多次使用流水线中的某些功能段C．流水线的各个功能段在不同运算中可以有不同的连接D．流水线中某些功能段在各次运算中的作用不同9．以下哪种方法不能用于解决数据冲突（ A ）。
（知识点：数据冲突）A．链接技术B．定向技术C．流水线互锁机制D．编译器指令调度10．以下哪种相关不会导致数据冲突（ D ）。
（知识点：数据相关、名相关、数据冲突）A．数据相关B．反相关C．输出相关D．读后读相关11．与线性流水线最大吞吐率有关的是（C）A．第一个功能段的执行时间B．最快那一段的执行时间C．最慢那一段的执行时间D．最后的功能段的执行时间填空题1.相关有三种类型，即（数据相关），（名相关）和（控制相关）。
其中（）相关还包括输出相关和反相关两种。
2.流水线中的冲突主要分为以下3种类型：（结构冲突）、（数据冲突）和（控制冲突），其中数据冲突又分为如下3类：（写后读冲突）、（读后写冲突）和（写后写冲突）。
（知识点：数据冲突）3.衡量流水线的主要性能指标是（吞吐率）、（加速比）和（效率）。
N段不等长的流水线中，其结果的输出速度取决于处理时间（最长）的子过程。
（知识点：流水线性能评价）4.消除流水线的瓶颈段的方法有（细分瓶颈段）和（重复设置瓶颈段）2种。
（知识点：解决流水线瓶颈问题方法）5.三种通过软件（编译器）来减少分支延迟的方法为（预测分支失败）、（预测分支成功）、（延迟分支）。
（知识点：控制冲突）计算题1．有一个动态多功能流水线，该流水线可进行乘法和加法运算，流水线有S1、S2、S3、S4、S5、S6六段，每段是等时的，S1、S4、S5、S6连接时完成加法功能，S1、S2、S3、S6连接时完成乘法功能。
试画出计算M i=（X i+Y i）Z i（i=1，2，3，4）的时空图，并计算实际吞吐率TP、加速比SP和效率E。
（知识点：动态流水线、多功能流水线、流水线性能评价）答：确定算法：A i=X i＋Y i（i=1，2，3，4）M i=A i×Z i（i=1，2，3，4）时空图如下：输入：X1 X2 X3 X4 A1 A2 A3 A4 Y1 Y2 Y3 Y4 Z1 Z2 Z 3Z4输出：A1 A2 A3 A4 M1 M2 M3 M4实际吞吐率：TP=n／T k=8／11Δt加速比：SP=T s／T k=4×(4＋4)Δt／11Δt=32／11效率：E=4×8Δt／6×11Δt=16／332．有如下的指令序列I1: LW R1, 0(R6)I2: LW R2, 4(R6)I3: MUL R5, R1, R2I4: LW R3, 8(R6)I5: LW R4, 24(R6)I6: ADD R2, R3, R4I7: ADD R2, R2, R5如何进行指令调度使其执行延迟时间最短？进行指令调度所获得的加速比是多少？（注：基于DLX指令处理，每条指令分为5步：IF，ID，EX，MEM，WB，在一个时钟周期中对同一个寄存器的读操作和写操作可以通过寄存器文件“定向”，并且有正常的定向路径）。
（知识点：定向技术、指令调度、数据冲突）答：答案图有问题，结果没问题调度后的指令序列为I1，I2， I4，I5，I3，I6，I7加速比：SP=13Δt／11Δt=13／11如果只有寄存器定向文件定向，那么答案应该是：调度前17Δt，调度后是14Δt。
该题目是既有正常定向路径，又有寄存器文件定向路径。
3．若一个动态浮点乘法流水线（如下图所示），每个功能段的时间均为t，其乘积可直接返回输入端或暂存于相应缓存器中。
请画出实现AB C D 的时空图，并求出该流水线的吞吐率TP 、加速比SP 和效率E 。
（知识点：动态流水线、流水线性能评价）答：拟定算法：第一步计算 A B ，C D ，设M=A B ，N=C D第二步计算 A B C D ，即G=M N 时空图：空间规格化 M N G 尾数乘 M N G 阶乘MNG输入 A,B C,D M,N 时间 输出 M N G吞吐率TP 、加速比SP 和效率E TP=n/T K =3/7t 0.43/t SP=9/7 1.29E=(33t)/( 37t) 42.9%4． 假设一条指令的取指过程分为：取指令、分析和执行3段，每一段的时间分别为t 、2t 、3t 。
在下列各种情况下，分别计算连续执行n 条指令所需的时间。
（1）顺序执行方式；（2）取指令、分析和执行重叠。
（知识点：流水线，流水线性能评价）答：（1）顺序执行方式 执行n 条指令的时间：t n t t t n t n T i i S ∆=∆+∆+∆⨯=∆⋅=∑=6)32(31（2）取指令、分析和执行重叠 执行n 条指令的时间：tt n t n t t t t n t T i i S ∆+∆=∆-+∆=∆∆∆-+∆=∑=333)1(6)3,2,max()1(315． 带双输入端的加、乘双功能静态流水线有1、2、3、4四个功能部件，延时分别为△t，△t，2△t，△t，“加”由1→2→4组成，“乘”由1→ 3→ 4组成，输出可直接返回输入或锁存，现执行阶 加尾数乘规格化输入积[]∑=•+41)(i iiic b a（1）画出此流水线时空图，标出流水线输入端数据变化情况。