名词解释题指令流水线的时空图

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指令流水线的时空图

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第1题：

以下关于指令流水线的描述中，正确的是(16)。

A．出现数据相关时采用猜测法来加快执行

B．解决程序转移对流水线的影响需要相关专用通路的支持

C．在出现中断的情况下可以让已经进入流水线的指令继续执行

D．流水线机器不能执行复杂指令

正确答案：C
解析：流水线计算机中通常采用相关专用通路的方法解决数据相关问题，例如第n+1条指令的操作数地址为第n条指令的运算结果，这时第n+1条指令的操作数通过专用通路直接从数据处理部件取得，而不必等待第n条指令存入后再取操作数。流水线计算机出现程序转移时采用猜测法处理，即先选定一条转移分支继续执行，使得流水线不会中断，等到条件码生成后，如果猜错了，则要返回分支点重新执行，这里要保证不能破坏分支点的现场，避免产生错误的结果。流水线出现I/O中断时可以让已经进入流水线的指令继续执行，直到执行完成，这种方法叫做不精确断点法。所谓精确断点法是指出现中断时立即停工所有指令的执行，转入中断处理。在CISC计算机和RISC计算机中都可以使用流水线来加快指令处理。

第2题：

奔腾芯片有两条整数指令流水线和一______流水线。

正确答案：浮点指令
浮点指令解析：在经典奔腾中，奔腾芯片由两条整数指令流水线和一条浮点指令流水线组成。

第3题：

● 下面关于超级流水线的论述中，正确的是（19）。

（19）

A. 超级流水线用增加流水线级数的方法缩短机器周期

B. 超级流水线是一种单指令流多操作码多数据的系统结构

C. 超级流水线配置了多个功能部件和指令译码电路，采用多条流水线并行处理

D. 超级流水线采用简单指令以加快执行速度

正确答案：A

第4题：

某计算机系统采用5级流水线结构执行指令,设每条指令的执行由取指令( 2△t)、分析指令( 1△t)、取操作数(3△t)、运算(1△t).写回结果 (2△t)组成，并分别用5个子部件完成，该流水线的最大吞吐率为(请作答此空) ;若连续向流水线拉入10条指令，则该流水线的加速比为( ) 。

答案：B

解析：

第5题：

下列关于超标量(Superscalar)技术的叙述，错误的是( )。

A．超标量技术通过内置多条流水线来同时执行多个处理

B．超标量技术的实质是以空间换取时间

C．在经典奔腾芯片中，由两条整数指令流水线和一条浮点指令流水线组成

D．流水线U和流水线v既可以执行精简指令又可以执行复杂指令

正确答案：D
解析：超标量技术是奔腾芯片的重要特征之一，流水线U既可以执行精简指令又可以执行复杂指令，而流水线V只能执行精简指令。

第6题：

（）是用来直观描述流水线工作过程的一种工具。（）A. 空间图 B. 时空图C. 甘特图 D. 条状图

正确答案：B
时空图（Time－Space Diagram）是用来直观描述流水线工作过程的一种工具。时空图用横轴表示时间，纵轴表示流水线的段资源。

第7题：

下列关于超标量(Superscalar)技术的叙述，错误的是

A．超标量技术通过内置多条流水线来同时执行多个处理

B．超标量技术的实质是以空间换取时间

C．在经典奔腾中，由两条整数指令流水线和一条浮点指令流水线组成

D．流水线U和流水线V既可以执行精简指令义可以执行复杂指令

正确答案：D
解析：流水线U既可以执行精简指令又可以执行复杂指令，而流水线V只能执行精简指令。

第8题：

下面是关于Pentium 4微处理器中指令流水线的叙述，其中错误的是

A．有多条指令流水线

B．每条指令流水线有多级

C．每级流水线的执行时间需要多个时钟周期

D．采用指令流水线结构有利于提高微处理器的运算速度

正确答案：C
解析：本题考查指令流水线的相关概念。Pentium微处理器有两条指令流水线，分别是U-流水线和V-流水线，Pentium PRO、Pentium 2，Pentium 3，Pentium 4其指令流水线均为3条，选项A说法正确。Pentium 4微处理器的指令流水线级数由14级提高到20级，选项B说法正确。采用指令流水线操作后，每条指令实际执行需要几个时钟周期，但每一级指令都要在一个时钟周期内完成，选项C说法错误。采用指令流水线结构有利于提高微处理器的运算速度，选项D说法正确。正确答案为选项C。

第9题：

在指令流水线中，最大吞吐率是指

A.流水线上所完成指令的最大数量

B.流水线达到稳定状态后可获得的吞吐率

C.流水线上所完成指令或输出结果的数量

D.流水线工作中能达到的吞吐率

正确答案：B

第10题：

下列关于流水线方式执行指令的叙述中，不正确的是（）。

A.流水线方式可提高单条指令的执行速度
B.流水线方式下可同时执行多条指令
C.流水线方式提高了各部件的利用率
D.流水线方式提高了系统的吞吐率

答案：A

解析：

流水线（pipeline）技术是指在程序执行时多条指令重叠进行操作的一种准并行处理实现技术。流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。在CPU中由5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线，然后将一条指令分成5—6步后再由这些电路单元分别执行，这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令，因此提高CPU的运算速度。经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水，即取指令、译码、执行、写回结果，浮点流水又分为八级流水。

指令流水线的时空图

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