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以下关于指令流水线性能度量的描述中，错误的是（ ）。

题目
以下关于指令流水线性能度量的描述中，错误的是（ ）。

A.最大吞吐率取决于流水线中最慢一段所需的时间
B.如果流水线出现断流，加速比会明显下降
C.要使加速比和效率最大化应该对流水线各级采用相同的运行时间
D.流水线采用异步控制会明显提高其性能
参考答案和解析
答案：D
解析：
本题考查计算机系统结构基础知识。对指令流水线性能的度量主要有吞吐率、加速比和效率等指标。吞吐率是指单位时间内流水线所完成的任务数或输出结果的数量，最大吞吐率则是流水线在达到稳定状态后所得到的吞吐率，它取决于流水线中最慢一段所需的时间，所以该段成为流水线的瓶颈。流水线的加速比定义为等功能的非流水线执行时间与流水线执行时间之比，加速比与吞吐率成正比，如果流水线断流，实际吞吐率将会明显下降，则加速比也会明显下降。流水线的效率是指流水线的设备利用率，从时空图上看效率就是n个任务所占的时空区与m个段总的时空区之比。因此要使加速比和效率最大化应该对流水线各级采用相同的运行时间。另外，流水线釆用异步控制并不会给流水线性能带来改善，反而会增加控制电路的复杂性。
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相似问题和答案

第1题：

● 下列关于流水线的叙述中，错误的是 （26） 。

A. 流水线能够提高吞吐率

B. 流水线提高了器件的利用率

C. 流水线提高了单指令的处理速度

D. 超标量处理器采用了流水线技术


正确答案：C

第2题：

● 下列关于流水线的叙述中，错误的是 （26） 。

（26）

A. 流水线能够提高吞吐率

B. 流水线提高了器件的利用率

C. 流水线提高了单指令的处理速度

D. 超标量处理器采用了流水线技术


正确答案：C

试题（26）分析
本题考查计算机系统中流水线技术方面的基础知识。
流水线技术是一种将每条指令分解为多步，并让各步操作重叠，从而实现几条指令并行处理的技术。程序中的指令仍是一条条顺序执行，但可以预先取若干条指令，并在当前指令尚未执行完时提前启动后续指令的另一些操作步骤。这样显然可加速一段程序的运行过程。可见，选项C的说法是错误的。
参考答案
（26）C

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：

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5题：

关于计算机芯片技术的描述中，错误的是

A．奔腾芯片是32位的

B．安腾芯片是64位的

C．哈佛结构把指令缓存与数据缓存分开

D．超流水线采用多条流水线执行多处理


正确答案：D
解析：超流水线是通过细化流水、提高主频，使得在一个机器周期内完成一个甚至多个操作，其实质是以时间换取空间；超标量技术是通过内置多条流水线来同时执行多个处理，其实质是以空间换取时间。

第6题：

以下关于奔腾处理器体系结构的描述中，哪一个是错误的______。

A．哈佛结构是把指令和数据进行混合存储

B．超流水线技术的特点是提高注频、细化流水

C．超标量技术的特点是设置多条流水线同时执行多个处理

D．分支预测能动态预测程序分支的转移


正确答案：A
解析：经典奔腾有两个8KB(可扩充为12KB)的超高速缓存，一个用于缓存指令，一个用于缓存数据，这种把指令与数据分开存取的结构称为哈佛结构。

第7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8题：

● 以下关于指令流水线的描述中，正确的是 （16） 。

（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

第9题：

关于奔腾处理器体系结构的描述中，错误的是( )。

A．哈佛结构是把指令和数据进行混合存储

B．超标量技术的特点是设置多条流水线同时执行多个处理

C．单纯依靠提高主频比较困难，转向多核技术

D．超流水线技术的特点是提高主频、细化流水


正确答案：A

第10题：

关于奔腾处理器体系结构的描述中，错误的是( )。

A．分支目标缓存器用来动态预测程序分支转移情况

B．超流水线的特点是设置多条流水线同时执行多个处理

C．哈佛结构是把指令和数据分别进行存储

D．现在已经由单纯依靠提高主频转向多核技术


正确答案：B
解析：本题考察奔腾芯片的技术特点。奔腾芯片的特点有：①超标量技术，内置多条流水线能同时执行多个处理，实质是以空间换取时间，奔腾由两条整数指令流水线和一条浮点指令流水线组成；②超流水线技术，细化了流水并提高主频，实质是以时间换取空间；③双Cache的哈佛结构，指令与数据分开存储的结构称为哈佛结构，对于保持流水线的持续流动有重要意义；④分支预测，为了保持流水线的较高吞吐率，奔腾芯片内置了分支目标缓存器。目前处理器芯片已经由单核发展到多核，处理性能更加优越。

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