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若输入流水线的指令既无局部相关，也不存在全局相关，则(17)。A．可获得高的吞吐率和效率B．流水线的吞吐率和效率恶化C．出现瓶颈D．可靠性提高
题目
若输入流水线的指令既无局部相关，也不存在全局相关，则(17)。
A．可获得高的吞吐率和效率
B．流水线的吞吐率和效率恶化
C．出现瓶颈
D．可靠性提高
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第1题：
某指令流水线由5段组成，各段所需要的时间如图4-17所示。连续输入10条指令时的吞吐率为______。
A．0.1428/△t
B．0.2041/△t
C．0.2857/△t
D．0.3333/△t
正确答案：C
解析：从图4-17中可看出，该流水线各段所使用的处理时间不一样，部件S3是该流水线的“瓶颈”，因此该指令流水线吞吐率的计算公式为：式中m为流水线的段数；n为输入的指令数；ti为第i段所需时问；tj为该段流水线中瓶颈段的时间。将题中己知条件代入上式，求得吞吐率TP为： -
第2题：
某数据处理流水线如图4-1所示，若每隔3Δt流入一个数据，连续处理4个数据。此数据处理流水线的实际吞吐率为4/(15Δt)，若不考虑相关问题，则该流水线中瓶颈段S4的时间为(5)Δt。
A．3
B．4
C．12
D．15
正确答案：A
解析：图4-1是一张执行时间不等的数据处理流水线示意图。其中，部件S1～S3的执行时间均为Δt，而部件S4的执行时间为未知量。题干描述中明确指出S4是该流水线中瓶颈段，即执行时间最长者的部件。设m为流水线的段数，n为输入的指令数，Δti为第i段所需时间，Δtj为该段流水线中瓶颈段的时间，瓶颈段S4的时间为xΔt，则图4-1所示执行这4条数据指令所需的总时间TK为：
吞吐率的基本计算公式是：
。依题意知该流水线的实际吞吐率
，由此可得该流水线执行这4条数据指令所需的总时间TK为15Δt，即TK=(3+4x)Δt=15Δt。解得i=3。
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第3题：
以下关于指令流水线性能度量的叙述中，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.要使加速比和速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
正确答案：D
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第4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
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第5题：
流水线的吞吐率是指单位时间流水线处理的任务数，如果各段流水的操作时间不同，则流水线的吞吐率是（ ）的倒数。A.最短流水段操作时间
B.各段流水的操作时间总和
C.最长流水段操作时间
D.流水段数乘以最长流水段操作时间答案：C解析：流水线处理机在执行指令时，把执行过程分为若干个流水级，若各流水级需要的时间不同，则流水线必须选择各级中时间较大者为流水级的处理时间。
理想情况下，当流水线充满时，每一个流水级时间流水线输出一个结果。
流水线的吞吐率是指单位时间流水线处理机输出的结果的数目，因此流水线的吞吐率为一个流水级时间的倒数，即最长流水级时间的倒数。 -
第6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 )和写回结果(2?t ) 组成， 并分别用 5 个子部完成，该流水线的最大吞吐率为(请作答此空 ) ;若连续向流水线输入 10 条指令，则该流水线的加速比为() .A. 1/9?t
B. 1/3 ?t
C. 1/2?t
D. 1/1?t答案：B解析：本题考察流水线知识，相关计算公式如下：计算机流水线执行周期=最慢那个指令执行时间；流水线执行时间=首条指令执行时间+（指令总数-1）*流水线执行周期；流水线吞吐率=任务数/完成时间；流水线加速比=不采用流水线的执行时间/采用流水线的执行时间；根据公式：流水线执行周期=3?t，流水线执行时间= n/（2?t +1?t +3?t +1?t + 2?t +（n-1）*3?t）=n/[9?t + (n-1)3?t)]=n/(6?t +n*3?t),当n趋向无穷大时，比值为1/3?t10条指令不用流水线的执行时间=（2?t +1?t +3?t +1?t +2?t）*10=90?t。10条指令使用流水线的执行时间=（2?t +1?t +3?t +1?t +2?t）+（10-1）*3?t =36?t。所以加速比为：90?t /36?t =5:2 -
第7题：
某指令流水线由5段组成，各段所需要的时间如下图所示。
连续输入100条指令时的吞吐率为（ ）。
答案：C解析：流水线的执行时间=（t1+t2+...+tk）+（n-1）*△t=(t+3t+t+2t+t)+(100-1)*3t=305t流水线的吞吐率=指令执行条数/流水线执行时间=100/305△t -
第8题：
流水线吞吐率
正确答案: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。 -
第9题：
流水线加速比是指流水线最大润如率和实际吞吐率之比。
正确答案:错误 -
第10题：
假设流水线各段的时间相等，均为△t，则最大吞吐率=（）
正确答案:1/△t -
第11题：
填空题假设流水线各段的时间相等，均为△t，则最大吞吐率=（）正确答案： 1/△t解析： 暂无解析 -
第12题：
名词解释题流水线的吞吐率正确答案： 流水线单位时间完成的任务数。解析： 暂无解析 -
第13题：
● 指令流水线将一条指令的执行过程分为四步，其中第1、 2和4步的经过时间为△t，如下图所示。若该流水线顺序执行 50 条指令共用 153△t，并且不考虑相关问题，则该流水线的瓶颈第3步的时间为 （5） △t。
（5）A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
正确答案：B
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第14题：
假设用一条4级流水线结构来完成一条指令的取指、指令译码和取数、运算以及送回结果4个基本操作，各段执行时间分别是10ns、30ns、20ns、40ns，若用该流水线完成100条连续指令，则该流水线的吞吐率为(1)、加速比为(2)、效率为(3)。
A．2.53×107/s
B．2.46×107/s
C．2.64×107/s
D．2.94×107/s
正确答案：B
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第15题：
某指令流水线由5段组成，各段所需要的时间如下图所示。
连续输入100条指令时的吞吐率为（ ）。A.
B.C.D.正确答案：C
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第16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。 -
第17题：
以下关于指令流水线性能度量的叙述中，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答案：D解析：本题考查计算机体系结构中指令流水线部分知识点。指令流水线的概念就是将一条指令分解成一连串执行的子过程，在CPU中变一条指令的串行执行子过程为若干条指令的子过程在CPU中重叠（并行）执行。
流水线的控制方式分为同步流动方式和异步流动方式：
同步流动方式也称为顺序流动方式，指让指令流出流水线的顺序保持与流入流水线的顺序一致。采用该方式，控制结构比较简单，但是如果前面指令和后面指令出现相关，比如后面指令需要前面指令计算的结果才能执行时，那么后面的指令就不能顺利执行，必须等待前面指令将结果计算完成后，后面的指令才能继续执行，整个流水线的吞吐率和效率都要下降。
异步流动方式：指让指令流出流水线的顺序保持与流入流水线的顺序不一致。例如上述前后指令相关的情况下，可使调整指令执行顺序，将前后两条相关指令中间的那些不相关的指令提前执行，而将这两条指令挨在一起执行，但可能会调整顺序后出现其他不可预知的相关，这种情况在同步流动方式中是不会出现的，所以控制机构将会更加复杂，且新出现的相关性不可预知，故说法 D.流水线采用异步控制会明显提高其性能不正确 -
第18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 )和写回结果(2?t ) 组成， 并分别用 5 个子部完成，该流水线的最大吞吐率为(请作答此空) ;若连续向流水线输入 10 条指令，则该流水线的加速比为( ) .A.. 1/9?t
B. 1/3 ?t
C. 1/2?t
D. 1/1?t答案：B解析：本题考察流水线知识，相关计算公式如下：计算机流水线执行周期=最慢那个指令执行时间；流水线执行时间=首条指令执行时间+（指令总数-1）*流水线执行周期；流水线吞吐率=任务数/完成时间；流水线加速比=不采用流水线的执行时间/采用流水线的执行时间；根据公式：流水线执行周期=3?t，流水线执行时间= n/（2?t +1?t +3?t +1?t + 2?t +（n-1）*3?t）=n/[9?t + (n-1)3?t)]=n/(6?t +n*3?t),当n趋向无穷大时，比值为1/3?t10条指令不用流水线的执行时间=（2?t +1?t +3?t +1?t +2?t）*10=90?t。10条指令使用流水线的执行时间=（2?t +1?t +3?t +1?t +2?t）+（10-1）*3?t =36?t。所以加速比为：90?t /36?t =5:2 -
第19题：
衡量流水线处理机的性能主要是吞吐率、加速比和（）。
正确答案:效率 -
第20题：
流水线的吞吐率
正确答案: 流水线单位时间完成的任务数。 -
第21题：
流水线实际吞吐率
正确答案: 是指m段流水线完成n个任务所达到的吞吐率。 -
第22题：
流水线可能达到其最大吞吐率。
正确答案:错误 -
第23题：
判断题流水线加速比是指流水线最大润如率和实际吞吐率之比。A对
B错
正确答案： 错解析： 暂无解析