计算机体系结构

流水线各个功能段所需时间应（），否则，时间长的功能段将成为（）。

题目

流水线各个功能段所需时间应（），否则，时间长的功能段将成为（）。

参考答案和解析
正确答案:尽量相等；流水线的瓶颈
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第1题：

某指令流水线由 5段组成，第 1、3、5段所需时间为?t，第2、4段所需时间分别为3?t、2?t，如下图所示，那么连续输入n条指令时的吞吐率（单位时间内执行的指令个数）TP 为 （5）。

A.A

B.B

C.C

D.D


正确答案：B
本题考查计算机系统流水线和接口方面的基础知识。吞吐率和建立时间是使用流水线技术的两个重要指标。吞吐率是指单位时间里流水线处理机流出的结果数。对指令而言，就是单位时间里执行的指令数。流水线开始工作时，需经过一定时间才能达到最大吞吐率，这就是建立时间。若m个子过程所用时间一样，均为t0，则建立时间T0=mt0。本题目中，连续输入n条指令时，第1条指令需要的时间为(1+3+1+2+1)t，之后，每隔3t便完成1条指令，即流水线一旦建立好，其吞吐量为最长子过程所需的时间的倒数。综合n条指令的时间(1+3+1+2+1)t+(n-1)×3t，因此吞吐率为B

第2题：

某指令流水线由5段组成，各段所需要的时间如下图所示。连续输入100条指令时的吞吐率为（ ）。

A.B.C.D.


正确答案：C

第3题：

非线性流水线是指( )。

A.一次运算中使用流水线中的多个功能段

B.一次运算中多次使用流水线中的某些功能段

C.流水线中某些功能段在各次运算中的作用不同

D.流水线的各个功能段在各种运算中有不同的组合


参考答案：B

第4题：

某指令流水线由5段组成，第1、3、5段所需时间为Δt，第2、4段所需时间分别为3Δt、2Δt，如下图所示，那么连续输入n条指令时的吞吐率（单位时间内执行的指令个数）TP为（ ）。



答案：B
解析：
TP=指令总数÷执行这些指令所需要的总时间。执行这些指令所需要的总时间=（Δt+3Δt+Δt+2Δt+Δt）+3（n-1)Δt

第5题：

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实际(忽略功能段之间的缓存时间)分别是90ns，80ns，70ns，60ns，则该CPU时钟周期至少是()。

A.60ns
B.70ns
C.80ns
D.90ns

答案：D
解析：
时钟周期应以最长的执行时间为准，否则用时长的流水段功能将不能正确完成。

第6题：

流水线的吞吐率是指流水线在单位时间里所完成的任务数或输出的结果数。设某流水线有5段，有 1 段的时间为2ns ，另外4 段的每段时间为1ns，利用此流水线完成 100 个任务的吞吐率约为（ ）个/s 。

A.500×106 B.490×106 C.250×106 D.167×106


正确答案：B

第7题：

流水线的吞吐率是指单位时间流水线处理的任务数，如果各段流水的操作时间不同，则流水线的吞吐率是（ ）的倒数。

A.最短流水段操作时间
B.各段流水的操作时间总和
C.最长流水段操作时间
D.流水段数乘以最长流水段操作时间

答案：C
解析：

第8题：

● 某指令流水线由 5段组成，第 1、3、5段所需时间为?t，第2、4段所需时间分别为3?t、2?t，如下图所示，那么连续输入n条指令时的吞吐率（单位时间内执行的指令个数）TP 为 （6） 。


正确答案：B

第9题：

流水线的吞吐率是指流水线在单位时间里所完成的任务数或输出的结果数。设某流水线有 5 段，有 1 段的时间为 2ns ，另外 4 段的每段时间为 lns，利用此流水线完成 100 个任务的吞吐率约为（16）个/s 。

A.A
B.B
C.C
D.D

答案：B
解析：

第10题：

某指令流水线由5段组成，各段所需要的时间如下图所示。

连续输入100条指令时的吞吐率为（ ）。


答案：C
解析：
流水线的执行时间=（t1+t2+...+tk）+（n-1）*△t=(t+3t+t+2t+t)+(100-1)*3t=305t流水线的吞吐率=指令执行条数/流水线执行时间=100/305△t

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