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基本DLX流水线中,Load指令在MEM段的处理动作可表示为()←Mem[EX/MEM.ALUOutput];

未知题
2021-12-28 09:50
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MEM/WB.LMD

试题解析

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● 在流水线控制的计算机中, 对于数据相关的处理, 通常采用的方法是 (14) 。(14)
在流水线控制的计算机中,对于数据相关的处理,通常采用的方法是(14)。
某计算机的指令流水线由四个功能段组成,指令流经各功能段的时间(忽略各功能段之间的缓存时间)分别是90ns、80ns、70ns和60ns,则该计算机的CPU时钟周期至少是( )
在数据流计算机结构中以()方式启动指令的执行。
计算机指令格式基本结构的两部分为()。
简述计算机的基本结构和计算机指令的执行过程。
● 使用(1)技术,计算机的微处理器可以在完成一条指令前就开始执行下一条指令。
在DLX的指令格式中,所有的DLX指令的字长均是()位,其中用()位表示操作码。
某16位计算机中,带符号整数用补码表示,数据Cache和指令Cache分离。下表给出了指令系统中部分指令格式,其中Rs和Rd表示寄存器,mem表示存储单元地址,(X)表示寄存器X或存储单元X的内容。  该计算机采用5段流水方式执行指令,各流水段分别是取指(IF)、译码/读寄存器(ID)、执行/计算有效地址(EX)、访问存储器(M)和结果写回寄存器(WB),流水线采用“按序发射,按序完成”方式,没有采用转发技术处理数据相关,并且同一个寄存器的读和写操作不能在同一个时钟周期内进行。请回答下列问题。  (1)若int型变量x的值为-513,存放在寄存器R1中,则执行指令“SHR R1”后,R1的内容是多少?(用十六进制表示)  (2)若某个时间段中,有连续的4条指令进入流水线,在其执行过程中没有发生任何阻塞,则执行这4条指令所需的时钟周期数为多少?  (3)若高级语言程序中某赋值语句为x=a+b,x、a和b均为int型变量,它们的存储单元地址分别表示为[x]、[a]和[b]。该语句对应的指令序列及其在指令流水线中的执行过程如下图所示。则这4条指令执行过程中,I3的ID段和I4的IF段被阻塞的原因各是什么?  (4)若高级语言程序中某赋值语句为x=2×x+a,x和a均为unsigned int类型变量,它们的存储单元地址分别表示为[x]、[a],则执行这条语句至少需要多少个时钟周期?要求模仿上图画出这条语句对应的指令序列及其在流水线中的执行过程示意图。
计算机工作时,整个处理过程中用到的数据和指令都存放在()中。
计算机指令系统主要包括数据处理指令、数据传送指令、()和状态管理指令。
现采用4级流水线结构分别完成一条指令的取指、指令译码和取数、运算以及送回运算结果4个基本操作,每步操作时间依次为60ns、100ns、50ns和 70ns。该流水线的操作周期应为(1)ns。若有一小段程序需要用20条基本指令完成(这些指令完全适合于流水线上执行),则得到的第一条指令 结果需(2)ns,完成该段程序需(3)ns。在流水线结构的计算机中,频繁执行(4)指令时会严重影响机器的效率。当有中断请 求发生时,采用不精确断点法,则将(5)。 空白(1)处应选择()
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设某流水线计算机主存的读/写时间为100ns,有一个指令和数据合一的cache,已知该cache的读/写时间为10ns,取指令的命中率为98%,取数的命中率为95%。在执行某类程序时,约有1/5指令需要存/取一个操作数。假设指令流水线在任何时候都不阻塞,则设置cache后,每条指令的平均访存时间约为()
现代计算机中,流水线按处理级别可分为三级:操作部件级、指令级和_________。
传统计算机在执行程序时,CPU总是相继地完成取指令和执行指令的动作,即,指令的----和执行是串行进行的
峰值MIPS(每秒百万次指令数)用来描述计算机的定点运算速度,通过对计算机指令集中基本指令的执行速度计算得到。假设某计算机中基本指令的执行需要5个机器周期,每个机器周期为3微秒,则该计算机的定点运算速度为()MIPS。
下列各项中,()是指计算机在单位时间里处理计算机指令的数量,是表示计算机运算速度的主要性能指标。
基本DLX流水线中,ALU指令在MEM段的处理动作可表示为:MEM/WB.ALUOutput←();
基本DLX流水线中,load/store指令在EX段的处理动作可表示为:EX/MEM.ALUOutput←()+();
基本DLX流水线中,Load指令在MEM段的处理动作可表示为()←Mem[EX/MEM.ALUOutput];
某计算机执行一条指令的过程分为取指令、分析指令和执行指令3段操作,每一段操作占用的时间分别是△t、2△t、3△t。若采用常规的顺序串行执行方式,连续执行n条指令所需时间是(7);若采用流水线方式,3段操作重叠执行时,连续执行n条指令所需时间是(8)。
●在下列不同结构的处理机上执行6×6的矩阵乘法C=A×B,计算所需要的最短时间。只计算乘法指令和加法指令的执行时间,不计算取操作数、数据传送和程序控制等指令的执行时间。加法部件和乘法部件的延迟时间都是3个时钟周期,另外,加法指令和乘法指令还要经过"取指令"和"指令译码"的时钟周期,每个时钟周期为20ns,C的初始值为"0"。各操作部件的输出端有直接数据通路连接到有关操作部件的输入端,在操作部件的输出端设置有足够容量的缓冲寄存器。如果处理机内只有一个通用操作部件,采用顺序方式执行指令,那么所需要的时间为 (5) 。如果单流水线标量处理机,有一条两个功能的静态流水线,流水线每个功能段的延迟时间均为一个时钟周期,加法操作和乘法操作各经过3个功能段,那么所需要的时间为 (6) 。105.6ms52.8ms39.6ms72.8ms(6)
在下列不同结构的处理机上执行6x6的矩阵乘法C:A×B,计算所需要的最短时间。只计算乘法指令和加法指令的执行时间,不计算取操作数、数据传送和程序控制等指令的执行时间。加法部件和乘法部件的延迟时间都是3个时钟周期,另外,加法指令和乘法指令还要经过“取指令”和“指令译码”的时钟周期,每个时钟周期为20ns,C的初始值为“0”。各操作部件的输出端有直接数据通路连接到有关操作部件的输入端,在操作部件的输出端设置有足够容量的缓冲寄存器。如果处理机内只有一个通用操作部件,采用顺序方式执行指令,那么所需要的时间为(5)。如果单流水线标量处理机,有一条两个功能的静态流水线,流水线每个功能段的延迟时间均为一个时钟周期,加法操作和乘法操作各经过3个功能段,那么所需要的时间为(6)。
在下列不同结构的处理机上执行6×6的矩阵乘法C=A×B,计算所需要的最短时间。只计算乘法指令和加法指令的执行时间,不计算取操作数、数据传送和程序控制等指令的执行时间。加法部件和乘法部件的延迟时间都是3个时钟周期,另外,加法指令和乘法指令还要经过“取指令”和“指令译码”的时钟周期,每个时钟周期为20ns,C的初始值为“0”。各操作部件的输出端有直接数据通路连接到有关操作部件的输入端,在操作部件的输出端设置有足够容量的缓冲寄存器。如果处理机内只有一个通用操作部件,采用顺序方式执行指令,那么所需要的时间为(25)。如果单流水线标量处理机,有一条两个功能的静态流水线,流水线每个功能段的延迟时间均为一个时钟周期,加法操作和乘法操作各经过3个功能段,那么所需要的时间为(26)。
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在计算机硬件系统的基本组成中,完成解释指令、执行指令的功能是( )。
● 使用 (2) 技术,计算机微处理器可以在完成一条指令前就开始执行下一条指令。(2)
基本DLX流水线中,IF段操作可表示为:IF/ID.IR←();IF/ID.NPC,PC←(ifEX/MEM.cond{()}else{});
基本DLX流水线中,IF与Mem两个阶段都要访问存储器,怎样避免访存冲突?
峰值MIPS(每秒百万次指令数)用来描述计算机的定点运算速度,通过对计算机指令集中基本指令的执行速度计算得到。假设某计算机中基本指令的执行需要5个机器周期,每个机器周期为3微秒,则该计算机的定点运算速度为( )MIPS。
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在计算机科学技术百科全书中,将计算机领域知识分成计算机科学理论、计算机组成与体系结构、计算机软件、计算机应用技术等()大类。
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