内容发布更新时间 : 2025/5/20 23:55:27星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
其次，画出完成该计算的时空图，如图所示，图中阴影部分
段 5 4 3 2 1 A B C D A×B C×D A×B×C×D A=A1＋B1 B=A2＋B2 C=A3＋B3 D=A4＋B4 输0 1 2 3 入4 5 6 7 8 9 A1 A2 A3 A4 B1 B2 B3 B4 10 11 12 13 14 15 16 17 18 A×B A C B D C×D 时间 表示该段在工作。
由图可见，它在18个△t时间中，给出了7个结果。所以吞吐率为：
TP?187?t
如果不用流水线，由于一次求积需3△t，一次求和需5△t，则产生上述7个结果共需（4×5+3×3）△t =29△t。所以加速比为：
29?t S ? 1 ? 1. 61 8?t
该流水线的效率可由阴影区的面积和5个段总时空区的面积的比值求得：
4?5?3?3E?322 5 ?18 ? 0.
3.15 动态多功能流水线由6个功能段组成，如下图：
S1 S2 S3 乘法 加法 S4 S5 S6
其中，S1、S4、S5、S6组成乘法流水线，S1、S2、S3、S6组成加法流水线，各个功能段时间均为50ns，假设该流水
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线的输出结果可以直接返回输入端，而且设置有足够的缓冲寄存器，若以最快的方式用该流水计算：?xyz
iiii?15（1） 画出时空图；
（2） 计算实际的吞吐率、加速比和效率。 解：机器一共要做10次乘法，4次加法。
3.16 在MIPS流水线上运行如下代码序列： LOOP： LW R1，0（R2）
DADDIU R1，R1，#1 SW R1， 0（R2） DADDIU R2，R2，#4 DSUB R4，R3，R2 BNEZ R4，LOOP
其中：R3的初值是R2+396。假设：在整个代码序列的运行过程中，所有的存储器访问都是命中的，并且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”。问：
（1） 在没有任何其它定向（或旁路）硬件的支持下，请画出该指令序列执行的流水线时空图。假设采用排空流水线的策略处理分支指令，且所有的存储器访问都命中Cache，那么执行上述循环需要多少个时钟周期？ （2） 假设该流水线有正常的定向路径，请画出该指令序列执行的流水线时空图。假设采用预测分支失败的策略处理分支指令，且所有的存储器访问都命中Cache，那么
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执行上述循环需要多少个时钟周期？
（3） 假设该流水线有正常的定向路径和一个单周期延迟分支，请对该循环中的指令进行调度，你可以重新组织指令的顺序，也可以修改指令的操作数，但是注意不能增加指令的条数。请画出该指令序列执行的流水线时空图，并计算执行上述循环所需要的时钟周期数。 解：
寄存器读写可以定向，无其他旁路硬件支持。排空流水线。
指令LW DADDIUSWDADDIUDSUBBNEZLW 1IF345678910111213141516171819202122IDEXMWBIFSSIDEXMWBIFSSIDEXMWBIFIDEX