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  3. 每一条指令都可以分解为取指、分析和执行三步。已知取指时间t取指=5△t，分析时间t分析=4△t，执行时间t执行=5△t。如果按顺序方式从头到尾行完100条指令需(25)△t。如果按照[执行]k、[分析]k+1、[取指]k+2重叠的流水线方式执行指令，从头到

每一条指令都可以分解为取指、分析和执行三步。已知取指时间t取指=5△t，分析时间t分析=4△t，执行时间t执行=5△t。如果按顺序方式从头到尾行完100条指令需(25)△t。如果按照[执行]k、[分析]k+1、[取指]k+2重叠的流水线方式执行指令，从头到

admin2019-03-11  23
问题 每一条指令都可以分解为取指、分析和执行三步。已知取指时间t取指=5△t，分析时间t分析=4△t，执行时间t执行=5△t。如果按顺序方式从头到尾行完100条指令需(25)△t。如果按照[执行]k、[分析]k+1、[取指]k+2重叠的流水线方式执行指令，从头到尾执行完500条指令需(26)△t。
(26)
选项 A、2492
B、2500
C、2510
D、2515
答案C
解析 按顺序方式执行指令，每条指令从取指到执行共耗时14△t，所以100条指令共耗时：14×100=1400△t。
    采用流水线方式时，系统在同一时刻可以进行第k条指令的取指，第k+1条指令的分析，第k+2条指令的执行，所以效率大大提高了。采用流水线的执行示意图如图6-2所示。

    平时大家看到的都是这样的示意图，但是平时我们看到的图都是笼统的。这里把所有周期都定为统一长度，这样流水线的总时间为：(n+2)×周期。如此题中为(100+2)×5=510，这种算法是在实际应用中常用的，但考试中，更喜欢以下面这第二种算法来进行计算。
    即流水线计算公式是：第一条指令顺序执行时间+(指令条数-1)×周期，这个公式是怎么来的呢?请大家见图6-3。

    对于此题而言，关键在于指令的分析时间，周期是5△t，而实际完成分析只需要4△t时间，所以正常运行时空图应如图6-3所示，其中黑色块是分析的真实发生时间。所以采用流水线的耗时为5+4+5×(100-1)+5=509。
    从本题的答案来看，题目是按图6-2来计算的，计算结果为510。在考试中，首先以第二种方式进行计算，如果没有答案，则再按第一种方法计算，如果按第二种算法得到的结果在选项中，则选择该项即可。
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