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现有四级指令流水线,分别完成取指、分析、运算、传送结果4步操作。若完成上述操作的时间依次为6ns、8ns、12ns、10ns,则流水线的操作周期应设计为( )ns。
现有四级指令流水线,分别完成取指、分析、运算、传送结果4步操作。若完成上述操作的时间依次为6ns、8ns、12ns、10ns,则流水线的操作周期应设计为( )ns。
admin
2017-08-31
38
问题
现有四级指令流水线,分别完成取指、分析、运算、传送结果4步操作。若完成上述操作的时间依次为6ns、8ns、12ns、10ns,则流水线的操作周期应设计为( )ns。
选项
A、6
B、8
C、10
D、12
答案
D
解析
本题考查计算机组成与体系结构的流水线问题。
流水线技术其实是通过并行硬件来提高系统性能的常用方法,其基本思想在冯.诺依曼第一台存储程序计算机中已经提出。流水线技术的基本原理实际上是一种任务分解的技术。把一件任务分解成若干顺序执行的子任务,不同的子任务由不同的执行机构负责执行,而这些机构可以同时并行的工作。在任一时刻,任一任务只占用其中一个执行机构,这样就可以实现多个任务的重叠执行,以提高工作效率。流水线技术包括指令流水线和运算操作流水线。需要注意的是,对流水线技术而言,其对性能的提高程度取决于其执行顺序中最慢的一步。
在实际情况中,流水线各个阶段可能会相互影响,阻塞流水线,使其性能下降。影响流水线性能的主要因素有两个:执行转移指令和共享资源冲突。在实际处理中,为了使流水线能维持最大的吞吐率,同时确保流水线各段不会产生冲突,就需要对流水线进行很好的控制。一般采用预留表来预测冲突。预留表是从流水线设计直接推导出来的,表中列出的是流水线上各个部件操作的时间信息,每一行代表流水线中的一段,而每一列则代表一个时间步。
由流水线技术的基本特征可知,其平均时间取决于流水线最慢的操作,所以该流水线的操作周期为12ns。
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软件设计师上午基础知识考试题库软考中级分类
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