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下面是有关微处理器指令流水线的叙述,其中错误的是A.指令流水线中的功能部件(如取指部件、译码部

题目

下面是有关微处理器指令流水线的叙述，其中错误的是

A．指令流水线中的功能部件(如取指部件、译码部件等)同时执行各自的任务

B．指令流水线在理想情况下，每个时钟都有一条指令执行完毕

C．Pentium处理器中的所谓“超级流水线”就是指级数很多而每级功能又比较简单的流水线

D．Pentium4微处理器中含有三条功能相同的整数运算流水线

参考答案和解析
正确答案：D
解析：用流水线技术的CPU使用指令重叠的办法，即在一条指令还没有处理完时，就开始处理下一条指令。典型的流水线将每一条机器指令分成取指、译码、取操作数、执行、回写5步。在理想条件下，平均每个时钟周期可以完成一条指令。而所谓“超级流水线处理”是将机器指令划分为更多级的操作，以减轻每一级的复杂程度。在流水线的每一步中，如果需要执行的逻辑操作少一些，则每一步就可以在较短的时间内完成。
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相似问题和答案

第1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：
单条指令的执行速度是不变的，必须进过几个指令的执行过程，但是可以同时执行多条指令提高速度。

第2题：

下面关于超级流水线的论述中，正确的是(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
解析：超级流水线以增加流水线级数的方法来缩短机器周期。下图比较了普通流水线和超级流水线的执行结果，相同时间内超级流水线执行了更多的机器指令。采用简单指令以加快执行速度是所有流水线的共同特点，但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，还有多个寄存器端口和总线，可以同时执行多个操作，因而比普通流水线执行得更快，在一个机器周期内可以流出多条指令。

超长指令字(Very　Long　Instruction　Word，VLIW)是一种单指令流、多操作码、多数据的体系结构。编译时把多个能并行的操作组合在一起，成为一条有多个操作码的超长指令。这种超长指令可以控制多个相互独立的功能部件同时执行，相当于同时执行多条指令。

第3题：

下面是有关Pentium4微处理器内部结构的叙述，其中错误的是（ ）

A．使用Netburst微体系结构

B．具有双CPU内核

C．具有超级指令流水线

D．内置独立的SINID指令执行部件


正确答案：B

第4题：

下面关于超级流水线的论述中，正确的是______。

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
解析：超级流水线工作原理：把模块的原子操作分为多个步骤(阶段)，每个步骤分别由一个子模块来完成。各个子模块同时运行，从而使多个原子操作在时问上形成交错重叠，提高模块的速度指标。其本质是，同时执行的各个原子操作在同一时刻处于不同步骤，由不同子模块处理。多个原子操作的执行在时间上是交错重叠的，在空间上是分步骤隔离的，各子模块是被原子操作分时复用的。可见，超级流水线用增加流水线级数的方法缩短机器周期，而不是采用简单指令来加快执行速度。与超级标量处理机一样，其硬件不能调整指令的执行次序，而应由编译程序来解决优先问题。超长指令字(VLIW)处理机是一种单指令流多操作码多数据的系统结构。为了减少内存访问，它通过一条指令来实现多个操作的并行执行。通常一条指令多达上百位，有若干操作数，每条指令可以做不同的几种运算。那些指令可以并行执行是由编译器来选择的。编译器硬件结构选择时要考虑数据相关性，避免冲突，并且尽可能利用并行完成指令调度等因素。超级标量处理机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。它能同时对若干条指令进行译码，将可以并行执行的指令送往不同的执行部件，在程序运行期问，由硬件来完成指令调度。可见，超级标量机主要是借助硬件资源重复来实现空间的并行操作，即同时执行的多个原子操作处于相同的步骤，在时间上完全重叠，在空间上完全隔离，没有复用关系。

第5题：

面是关于Pentium 4微处理器指令流水线的叙述，其中错误的是

A．Pentium 4微处理器引入了Netburst微体系结构

B．Pentium 4采用了超级流水线技术，流水线已经达到20级

C．Pentium 4至尊微处理器的指令流水线级数比Pentium 4更多

D．随着指令流水线级数的增加，主频可不断提高，功耗也相应降低


正确答案：D

第6题：

下面是关于CISC和RISC的叙述，其中错误的是

A．CISC是指复杂指令集计算机。这类计算机的寻址方式多，指令格式复杂，不利于高速流水线作业

B．8086/8088、80286 和 80386都是CISC类型的微处理器

C．RISC是指精简指令集计算机。这类计算机的指令格式简洁，绝大多数指令长度相同，适合流水线作业

D．Pentium微处理器是RISC类型的微处理器


正确答案：D
解析：该题考查考生对CISC和RISC的理解。在现代计算机系统中，根据CPU指令组设计的风格，把计算机区分为CISC和RISC两类：CISC计算机，即复杂指令组计算机，这类计算机的寻址方式多，指令格式复杂，如Intel 公司的80486、Pentium等微处理器都设计成为指令种类和数量繁多的结构，所以选项D是错误的；其他选项都是正确的描述，所以应该选择D。

第7题：

80386内部结构共有6个功能部件：总线接口部件、指令预取部件、指令译码部件、指令执行部件、分段部件和【 】。


正确答案：分页部件
分页部件

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：

● 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

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