计算机体系结构教程—第三章 课后习题3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 手写答案

【题3.6】

有一指令流水线如下所示

（1） 求连续输入10条指令，该流水线的实际吞吐率和效率；

（2） 该流水线的“瓶颈”在哪一段？请采取两种不同的措施消除此“瓶颈”。对于你所给出的两种新的流水线，连续输入10条指令时，其实际吞吐率和效率各是多少？

 【题3.7】

有一条流水线由4段组成，其中每当流经第3段时，总要在该段循环一次，然后才能流到第4段。如果每段经过一次所需要的时间都是Δt问：

（1） 当在流水线的输入端连续地每Δt时间输入任务时，该流水线会发生什么情况？

（2） 此流水线的最大吞吐率为多少？如果每2Δt输入一个任务，连续处理10个任务时的实际吞吐率和效率是多少？

（3） 当每段时间不变时，如何提高该流水线的吞吐率？仍连续处理10个任务时，其吞吐率提高多少？

【题3.8】

有一条动态多功能流水线由5段组成（如图所示），加法用1、3、4、5段，乘法用1、2、5段，第2段的时间为2△t，其余各段时间均为△t，而且流水线的输出可以直接返回输入端或暂存于相应的流水寄存器中。若在该流水线上计算

，试计算其吞吐率、加速比和效率。

【题3.9】

在一个5段流水线处理机上，各段执行时间均为△t，需经9△t才能完成一个任务，任务处理对各段的使用要求预约表如下所示。

（1）画出流水线任务调度的状态转移图。

（2）求出流水线的最优调度策略和流水线的最大吞吐率。

（3）按最优调度策略连续输入6个任务，流水线的实际吞吐率是多少？

【题3.10】

有一个5段流水线，各段执行时间均为△t，其预约表如下所示

（1）画出流水线任务调度的状态转移图。

（2）分别求出允许不等时间间隔调度和等时间间隔调度的两种最优调度策略，以及这两种调度策略的流水线最大吞吐率。

（3）若连续输入10个任务，求这两种调度策略的流水线实际吞吐率和加速比？