吉林大学2015级计算机组成原理期末复习题目四.pptVIP

3.由题意可得，改进后的执行时间为=Max(（80t*0.9）/15,80t*0.1/1)+20t=30t则现在的加速比为100t/30t=3.33根据潜在加速比=加速比/并行处理器个数，得潜在加速比为20.8% 21、对下列MIPS循环:LOOP: slt $t2, $0, $t1  bne $t2, $0, DONE subi $t1, $t1, 1 addi $s1, $s1, 2 j LOOPDONE:(1),假设寄存器$t1的初始值为10,$t2初始值为1,$s1的初始值为0，则循环执行完毕是寄存器$s1的值为多少？(2),对于上面的循环体,写出等价的c代码,假设$s1,$t1,$t2分别为A,i,temp;(3),假设$t1初始值为N,则上面的MIPS循环执行了多少指令? (1),假设寄存器$t1的初始值为10,$t2初始值为1,$s1的初始值为0，则循环执行完毕是寄存器$s1的值为多少？解:由题意值经过10次循环后，$t1=0,0不小于0，再进行一次循环,$t1 = -1,$t2 = 1，$t2!=0,跳出循环，又因为一次循环后$s1值增加2,所以循环执行完毕后寄存器$s1的值为22; (2),对于上面的循环体,写出等价的c代码,假设$s1,$t1,$t2分别为A,i,temp;解:代码如下:while(temp!=0){if(i=0) temp=1;else temp=0;i--；A=A+2; } (3),假设$t1初始值为N,则上面的MIPS循环执行了多少指令?解:由题意,当循环执行到$t1=0后,下次循环使的$t2=0,随即跳出循环,所以共进行N次循环加两条额外指令(slt $t2, $0, $t1和beq $t2, $0, DONE）;又因为一次循环执行5条指令,所以共执行(5N+2)条指令; 22、计算0.375（10）和-0.4375（10）的乘积（要求模拟乘法器过程）并使用IEEE754形式表示结果 23、根据所学处理器章节有关知识回答下面两个问题：1.某流水线有取指（IF）、译码（ID）、执行（EX）、访存（MEN）、写回寄存器堆（WB）五个过程段，每个功能段需要的时间分别为120ns、80ns、90ns、100ns和60ns。今有40条指令流过该流水线，试求流水线周期和加速比。2.请指出下列程序中是否有数据关联，如果有，请指出是什么数据关联？并作简要说明。（1）I1: SUB R1,R2,R3; R2-R3-R1 I2: ADD R5,R4,R1; R4+R1-R5（2）I3：MUL R3,R1R2; R1xR2-R3 I4：ADD R3,R1,R2; R1+R2-R3（3）I5：SW R0(40),R1; R1-RO(40) I6：ADD R5,R4,R3; R4+R3-R5（4）I7：LW R1,R0(20); R0(20)-R1; I8：MUL R1,R2,R3; R2xR3-R1 1.流水线周期=MAX{120ns，80ns，90ns，60ns，100ns}=120ns，使用流水线前的所需要的时间是：40x5x120ns；使用流水线以后所需要的时间为：（40+5-1）x120ns；加速比为（40x5）/（40+5-1）=50/11. 2.（1）I1中的运行结果应该先写入R1然后再被I2中读取，但是I2入流水线后先读取了R1中的值，所以发生了（RAW）写后读的数据关联。（2）I3、I4都要对R3的值进行修改，若I4先于I3执行结束，将发生（WAW）写后写数据相关。（3）I5、I6中没有寄存器使用冲突，所以没有数据相关发生。（4）I7、I8都要对R1进行值修改，所以发生了（WAW）写后写，只要I8在I7后执行完毕就不会出错。 24、下面是一个cache的基本信息，请回答下列问题：块数 块大小 地址64块 16字节 32位（ 1）、对于写操作，写直达法的缺点是什么？解决方法是什么？写缺失时的策略（写直达机制下）？另一种可供选择的方法是？答：①由于写直达法将数据同时写入主存和cache中，将花费大量时间，大大降低了机器速度，无法提供良好的性能。②写缓冲③写分配 写不分配④写回机制 2、字节地址为1440将被映射到cache中的哪一块？假如cache存满，那么该cache的总位数是数据存储量的多少倍？①块=（块地址）mod（cache中的块数）块地址=字节地址/每块字节数因此，由于每个块有16字节，字节地址1440对应的块地址为 1440/16=90