吉林大學計算機系統(tǒng)結構題庫第三章

1、第三章第三章流水線技術流水線技術知識點匯總知識點匯總先行控制、流水線、單功能流水線、多功能流水線、靜態(tài)流水線、動態(tài)流水線、部件級流水線、處理機級流水線、處理機間流水線、線性流水線、非線性流水線、順序流水線、亂序流水線、時空圖、流水線性能評價（吞吐率、加速比、效率）、解決流水線瓶頸問題方法、相關（數(shù)據(jù)相關、名相關、控制相關）、換名技術、流水線沖突（結構沖突、數(shù)據(jù)沖突、控制沖突）、流水線互鎖機制、定向技術、指令調度、預測分支失敗、預測分支成

2、功、延遲分支（從前調度、從失敗處調度、從成功處調度）、流水寄存器、3種向量處理方式（橫向、縱向、縱橫）、鏈接技術。簡答題簡答題1.流水技術有哪些特點？（答出4個即可）（知識點：流水線）答：1.將處理過程分解為若干子過程，由專門的功能部件來實現(xiàn)，2各段的時間盡可能相等，3各部件間都有一個緩沖寄存器，4適用于大量重復的時序過程，5需要通過時間和排空時間。2.什么是靜態(tài)流水線？什么是動態(tài)流水線？（知識點：靜態(tài)流水線、動態(tài)流水線）答：同一時間段

3、內，多功能流水線中的各段只能按同一種功能的連接方式工作；同一時間段內，多功能流水線中的各段可以按照不同的方式連接同時執(zhí)行多種功能。3.什么是單功能流水線？什么是多功能流水線？（知識點：單功能流水線、多功能流水線）答：只能完成一種固定功能的流水線。流水線的各段可以進行不同的連接，以實現(xiàn)不同的功能。4.什么是線性流水線？什么是非線性流水線？（知識點：線性流水線、非線性流水線）答：流水線的各段串行連接，沒有反饋回路。流水線中除了有串行的連接外

4、，還有反饋回路。5.列舉3種相關。（知識點：相關）答：數(shù)據(jù)相關，名相關，控制相關。6.流水線中有哪三種沖突？各是什么原因造成的？（知識點：流水線沖突）答：結構沖突，硬件資源滿足不了指令重疊執(zhí)行的要求；數(shù)據(jù)沖突，指令在流水線中重疊執(zhí)行時需要用到前面指令的執(zhí)行結果；控制沖突，流水線遇到分支指令和其他會改變PC值的指令。7.選擇至少2種解決流水線結構沖突的方法簡述。（知識點：結構沖突）答：流水線停頓一個時鐘周期，推遲后面的指令操作。設置相互獨

5、立的指令存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。8.選擇至少2種解決流水線數(shù)據(jù)沖突的方法簡述。（知識點：數(shù)據(jù)沖突）答：定向技術，將計算結果從其產(chǎn)生的地方直接送到其他指令需要的地方。通過編譯時讓編譯器重新組織指令順序來消除沖突。D0。4流水方式是指（D）。（知識點：流水線）A多部件同時執(zhí)行一條指令B多部件同時取出多條指令C多部件同時解釋一條指令D多部件同時解釋多條指令5評價流水線的性能指標是（D）。（知識點：流水線性能評價）A吞吐率、流水線的加速比和執(zhí)行程序

6、所需要的時鐘周期數(shù)B吞吐率、流水線的加速比和所執(zhí)行的指令條數(shù)C吞吐率、流水線的加速比和CPID吞吐率、流水線的加速比和效率6在順序流動的MIPS流水線中，可能發(fā)生的沖突有（B）。（知識點：數(shù)據(jù)沖突）A同一條指令的讀操作和寫操作之間的寫后讀沖突B先流入的指令的寫操作與后流入的指令的讀操作之間的寫后讀沖突C后流入的指令的寫操作與先流入的指令的讀操作之間的讀后寫沖突D兩條指令的寫操作之間的寫后寫沖突7在具有加、乘法雙功能的靜態(tài)流水線中，功能切

7、換的時間是在（D）。（知識點：多功能流水線、靜態(tài)流水線）A前一個功能的第一個任務進入流水線后B前一個功能的第一個任務流出流水線后C前一個功能的最后一個任務進入流水線后D前一個功能的最后一個任務流出流水線后8非線性流水線的特征是（B）。（知識點：非線性流水線）A一次運算中使用流水線中的多個段B一次運算中要多次使用流水線中的某些功能段C流水線的各個功能段在不同運算中可以有不同的連接D流水線中某些功能段在各次運算中的作用不同9以下哪種方法不能