计算机组成原理题库-新第2章(2)

流水线相关

1 在下面描述的流水CPU基本概念中,正确的表述是( )。

A.流水CPU一定是多媒体CPU B.流水CPU一定是RISC机器

C.流水CPU是以空间并行性为原理构成的处理器。

D.流水CPU是一种非常经济而实用的以时间并行技术为原理构造的处理器。

2 下面描述的RISC机器基本概念中正确的句子是______。

A.RISC机器不一定是流水CPU B.RISC机器一定是流水CPU C.RISC机器有复杂的指令系统 D.CPU配置很少的通用寄存器

3 在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是( )。

A 主存地址寄存器 B 程序计数器 C 指令寄存器 D 状态条件寄存器

4 电子计算机问世至今,新型机器不断推陈出新,不管怎么更新,依然具有“存储程序”的特点,最早提出这种概念的是( )

A 比尔盖茨 B 艾兰图灵 C 戈登摩尔 D 冯诺伊曼

5 科学家艾兰图灵对计算机的发展做出的贡献是( ) A 提出了“存储程序”的概念 B 参与制造了世界第一台计算机

C 从理论上证明了制造出通用计算机的可能性 D 以上都不对

6 若指令的流水线把一条指令分成取指、分析和执行三个部分,且三个部分的时间分别为t取指=2ns,t分析=3ns,t执行=4ns,则设计流水线时,其单个阶段的时间宜取( ) A. 2ns B. 3ns C. 4ns D.以上都不对

7若指令的流水线把一条指令分成取指、分析和执行三个部分,且每个部分的时间均为T,则标准的流水线CPU执行10条指令的时间为( ) A. 12T B. 30T C. 13T D.以上都不对

二 计算理解题

1 假设一条完整的指令分成取指(IF)、译指和取数(ID)、执行(EX),写回(WB)四个阶段,画出非流水线、流水线、超标量流水线的指令时空图(各8个机器周期,并假设流水线不断流),且指出三种方式在8个机器周期中各执行了多少条指令。

2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,假设机器周期为100ns,共有20条指令连续输入流水线(没有数据相关冲突、跳转指令) (1)画出流水处理的时空图。 (2)求出流水线的实际吞吐率(单位时间里执行完毕的指令数)。 (3)求出流水线的加速比。

3 哈佛结构与冯诺伊曼结构的本质区别是什么,画出两种结构的示意图,并指出哈佛结构的优势。

试题答案

1 D 2. B 3 B 4 D 5C

6 C,若流水线各阶段不等长,则单个阶段取分阶段中的最长时间 7 A

二、 计算理解题

1、 假设一条完整的指令分成取指(IF)、译指和取数(ID)、执行(EX),写回(WB)四个阶段,画出非流水线、流水线、超标量流水线的指令时空图(各8个机器周期,并假设流水线不断流),且指出三种方式在8个机器周期中各执行了多少条指令。

非流水线:2条指令

标量流水线:5条指令

超标量流水线:10条指令

2、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,假设机器周期为100ns,共有20条指令连续输入流水线(没有数据相关冲突、跳转指令) (1)画出流水处理的时空图。 (2)求出流水线的实际吞吐率(单位时间里执行完毕的指令数)。 (3)求出流水线的加速比。

题3解答

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