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题目内容
（请给出正确答案）
假设指令流水线分取指(IF)、译码(ID)、执行(EX)、回写(WR)四个过程段，共有10条指令连续输入此流水线。 (1)画出指令周期流程。 (2)画出非流水线时空图。 (3)画出流水线时空图。 (4)假设时钟周期为100 ns，求流水线的实际吞吐量(单位时间执行完毕的指令数)。 (5)求该流水处理器的加速比。
答案
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第1题
今有四级流水线，分别完成取指(IF)、译码并取数(ID)、执行(EX)、写结果(WR)四个步骤。假设完成各步操作的时间依次为100 ns、100 ns、70 ns、50 ns。 (1)流水线的时钟周期应取何值？ (2)若相邻的指令发生数据相关，那么第二条指令安排推迟多少时间才能不发生错误？ (3)若相邻两指令发生数据相关，而不推迟第二条指令的执行，可采取什么措施？
第2题
用一台每个时钟周期发射两条指令的超标量处理机运行下面一段程序。所有指令都要进行取指(IF)、译码(ID)、执行、写结果(WB)4个阶段。其中IF、ID、WB这3个阶段各为一个流水段，其延迟时间都为10 ns。在执行阶段，LOAD操作、AND操作各延迟10 ns，ADD操作延迟20 ns，MUL操作延迟30 ns。这4种功能部件各设置一个，它们可以并行工作。ADD部件和MUL部件都采用流水结构，每一级流水线的延迟时间都是10 ns。 I1 LOAD R0，M(A) ；R0←M(A) I2 ADD R1，R0 ；R1←(R1)+(R0) I3 LOAD R2，M(B) ；R2←M(B) I4 MUL R3，R4 ；R3←(R3)×(R4) I5 AND R4，R5 ；R4←(R4)∧(R5) I6 ADD R2，R5 ；R2←(R2)+(R5) ①请列出程序代码中所有的数据相关及其相关类型。 ②假设所有运算型指令都在译码(ID)流水段读寄存器，在写结果(WB)流水段写寄存器，采用顺序发射、顺序完成的调度方法。画出流水线的时空图，计算执行这个程序所用的时间。
第3题
某指令流水线分为五级，分别完成取址(IF)、译码并取数(ID)、执行(EX)、访存(MEM)、写结果(WR)。设完成各阶段操作的时间依次为90 ns、60 ns、70 ns、1 00 ns、50 ns。试问流水线的时钟周期应取何值？若第一条和第二条指令发生数据相关，试问第二条指令需推迟多少时间才能不发生错误？若相邻两条指令发生数据相关，而不推迟第二条指令的执行可采取什么措施？
第5题
A．163ns
B．183ns
C．193ns
D．203ns
第6题
第7题
第8题
第10题
关于流水线技术的说法，错误的是（）。
A．超标量技术需要配置多个功能部件和指令译码电路等
B．与超标量技术和超流水线技术相比，超长指令字技术对优化编译器要求更高，而无其他硬件要求
C．流水线按序流动时，在RAW、WAR和WAW中，只可能出现RAW相关
D．超流水线技术相当于将流水线再分段，从而提高每个周期内功能部件的使用次数
