問答題

【案例分析題】假定有一個(gè)程序的指令序列為“l(fā)w，add，lw，add，…”。add指令僅依賴它前面的lw指令，而lw指令也僅依賴它前面的add指令，寄存器寫口和寄存器讀口分別在一個(gè)時(shí)鐘周期的前、后半個(gè)周期內(nèi)獨(dú)立工作在帶轉(zhuǎn)發(fā)的五段流水線中執(zhí)行該程序，其CPI為多少？

答案：因?yàn)閘w指令和add指令之間存在一個(gè)load- use數(shù)據(jù)冒險(xiǎn)，所以每個(gè)lw指令和add指令之間要有一次流水線...

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【簡(jiǎn)答題】
以下指令序列中，哪些指令對(duì)發(fā)生數(shù)據(jù)相關(guān)？假定采用“取指、譯碼/取數(shù)、執(zhí)行、訪存、寫回”五段流水線方式，那么不用“轉(zhuǎn)發(fā)”技術(shù)的話，需要在發(fā)生數(shù)據(jù)相關(guān)的指令前加入幾條nop指令才能使這段程序避免數(shù)據(jù)冒險(xiǎn)？如果采用“轉(zhuǎn)發(fā)”是否可以完全解決數(shù)據(jù)冒險(xiǎn)？不行的話，需要在發(fā)生數(shù)據(jù)相關(guān)的指令前加入幾條nop指令才能使這段程序不發(fā)生數(shù)據(jù)冒險(xiǎn)？

答案：

【案例分析題】假定最復(fù)雜的一條指令所用的組合邏輯分成6塊，依次為A~F，其延遲分別為80ps、30ps、60ps、50ps、70ps、10ps。在這些組合邏輯塊之間插入必要的流水段寄存器就可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的指令流水線，寄存器延遲為20ps。理想情況下，以下各種方式所得到的時(shí)鐘周期、指令吞吐率和指令執(zhí)行時(shí)間各是多少？應(yīng)該在哪里插入流水線寄存器？吞吐量最大的流水線

答案：因?yàn)樗薪M合邏輯塊中最長(zhǎng)延時(shí)為80ps，所以，達(dá)到最大可能吞吐率的劃分應(yīng)該是以一個(gè)流水段延時(shí)為80ps+20ps來進(jìn)行，...