单选题某CPU主频为1.03GHz，采用4级指令流水线，每个流水段的执行需要1个时钟周期。假定CPU执行了100条指令，在其执行过程中没有发生任何流水线阻塞，此时流水线的吞吐率为（　　）。A 0.25×109条指令/秒B 0.97×109条指令/秒C 1.0×109条指令/秒D 1.03×109条指令/秒

题目
单选题
某CPU主频为1.03GHz，采用4级指令流水线，每个流水段的执行需要1个时钟周期。假定CPU执行了100条指令，在其执行过程中没有发生任何流水线阻塞，此时流水线的吞吐率为（　　）。
A

0.25×109条指令/秒

B

0.97×109条指令/秒

C

1.0×109条指令/秒

D

1.03×109条指令/秒

相似考题

1.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

2.具有两条流水线的CPU，一般情况下每个时钟周期可以执行( )。A．一条指令B．两条指令C．三条指令D．四条指令

3.具有两条指令流水线的CPU，一般情况下，每个时钟周期可以执行( )。A．一条指令B．二条指令C．三条指令D．四条指令

4.下面关于Pentium引入的超标量流水线技术描述正确的是__。A.在内部有可以并行执行的5条整数处理流水线B.可以达到每个时钟周期执行2条指令C.可以达到每个时钟周期执行5条指令D.有两个缓冲区

更多“单选题某CPU主频为1.03GHz，采用4级指令流水线，每个流水段的执行需要1个时钟周期。假定CPU执行了100条指令，在其执行过程中没有发生任何流水线阻塞，此时流水线的吞吐率为（　　）。A 0.25×109条指令/秒B 0.97×109条指令/秒C 1.0×109条指令/秒D 1.03×109条指令/秒”相关问题

  • 第1题：

    某CPU的主振频率为100 MHz，平均每个机器周期包含4个主振周期。各类指令的平均机器周期数和使用频度如表2.9所示，则该计算机系统的速度为平均约(5)兆指令/秒。若某项事务处理工作所要执行的机器指令数是控制程序(以访内、比较与转移等其他指令为主)220000条指令和业务程序(以包括乘除在内的算术逻辑运算为主)90000条指令，且指令使用频度基本如表2.9所示，则该计算机系统的事务处理能力约为(6)项/秒。若其他条件不变，仅提高主振频率至150 MHz，则此时该计算机速度为平均约(7)兆指令/秒，对上述事务的处理能力约为(8)项/秒。若主频仍为100 MHz，但由于采用了流水线和专用硬件等措施，使各类指令的每条指令平均机器周期数都变为1.25，则此时计算机的速度平均约(9)兆指令/秒。

    A．1

    B．5

    C．10

    D．15

    E．20


    正确答案：C
    解析：指令平均占用总线周期数=2.5×25%+1.25×40%+1.5×25%+15×5%+5×5%=2.5s每秒指令数=时钟频率/每个总线周期包括的时钟周期数/指令平均占用总线周期数=100M/4/2.5s=10M计算机系统的事务处理能力即为单位时间内执行程序的能力。由题中列出的使用频度我们可以得出如表2.12所示的结论。项事务处理共需机器周期个数=105×2.5+105×1.5+0.2×105×5+0.8×105×1.25+0.1×105×15=750000个因为主振频率为100MHz，平均每个机器周期包含4个主振周期，所以每秒有100M/4=25M个机器周期。一项事务所需时间为750000/25000000≈0.03s，即每秒处理事务I/0.03s=33.3项。

  • 第2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

  • 第3题：

    具有指令流水线结构的CPU，一般情况下指令的执行时间主要取决于（66） 。

    A. 执行指令的步骤
    B. CPU有无等待状态
    C. CPU的时钟周期
    D. CPU内的Cache存储器大小

    答案：C
    解析：
    在流水线结构中，一般是把一条指令的执行过程分解成若干阶段，每个阶段都独立运行，而每个阶段的开始执行都是从一个时钟周期开始的，不同的执行阶段可能用的时钟周期不同。为了流水线处理的方便，我们一般都把占用时钟周期最多的执行阶段所用的时钟周期作为每个执行阶段的执行时间。比如，把一条指令的执行过程主要分解为取指令、分析、执行和写结果4个阶段。所用的时钟周期分别为2、3、4、2，那么，执行完这条指令所用的时间就是16个时钟周期。当然，CPU的时钟周期是不固定的，不同的机器可能不同。CPU的时钟周期长的机器处理一条指令用的时间就长。因此，执行指令的时间主要取决于CPU的时钟周期。

  • 第4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(4△t)、分析指令( 2△t)、取操作数(6△t)、运算(2△t) , 写回结果(4△t)组成,并分别用5个子部件完成,该流水线的最大吞吐率为( ) ;若连续向流水线拉入10条指令，则该流水线的加速比为(请作答此空)。

    A. 1:10
    B. 2:1
    C.5:2
    D. 3:1

    答案：C
    解析：
    最大吞吐率Tpmax =1/max (T1，... Ti，.. Tm)，而其中, m是流水线的段数,是特定过程段执行时间。加速比(S)定义:不使用流水线所用的时间与使用流水线所用的时间比即为加速比。通常加速比大于1。(1) 使用流水线的时间T= (10-1) *6△t+(4+2+6+2+4) △t=72△t,指令条数=10。( 2 )不使用流水线的时间t0= ( 4+2+6+2+4) △t*10=180△t。加速比=90△t/36△t=5/2最大的时间段是3△t.因此最大吞吐率=1/3△t。

  • 第5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6题：

    某计算机系统采用4级流水线结构执行命令，设每条指令的执行由取指令（2Δt）、分析指令（1Δt）、取操作数（3Δt）、运算并保存结果（2Δt）组成（注：括号中是指令执行周期）。并分别用4个子部件完成，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5条指令，则该流水线的加速比为（ ）。

    A.1
    B.1/2Δt
    C.1/3Δt
    D.1/8Δt

    答案：C
    解析：
    流水线的最大吞吐率为指令执行周期的倒数，流水线的加速比是不使用流水线的执行时间与使用流水线的执行时间的比值，题干中不使用流水线的执行时间=（2Δt+1Δt+3Δt+2Δt）*5=40Δt，使用流水线的执行时间=（2Δt+1Δt+3Δt+2Δt）+3Δt*（5-1）=20Δt，流水线的加速比为2:1。

  • 第7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8题：

    指令流水线右取指（IF） 、译码（ID）、执行 （EX） 、访存（MEM）、写回寄存器堆（WB）五个过程段，共有20条指令连续输入此流水线。  （1）画出流水处理的时空图，假设时钟周期为100ns。  （2）求流水线的实际吞吐率（单位时间里执行完毕的指令数）。

    略

  • 第9题：

    假定最复杂的一条指令所用的组合逻辑分成6块，依次为A~F，其延迟分别为80ps、30ps、60ps、50ps、70ps、10ps。在这些组合逻辑块之间插入必要的流水段寄存器就可实现相应的指令流水线，寄存器延迟为20ps。理想情况下，以下各种方式所得到的时钟周期、指令吞吐率和指令执行时间各是多少？应该在哪里插入流水线寄存器？吞吐量最大的流水线


    正确答案:因为所有组合逻辑块中最长延时为80ps，所以，达到最大可能吞吐率的划分应该是以一个流水段延时为80ps+20ps来进行，因此，至少按五段来划分，分别把流水段寄存器插在A和B、B和C、C和D、D和E之间，这样第一段的组合逻辑延时为80ps，第二段为30ps，第三段为60ps，第四段为50ps，最后一段为70+10=80ps。这样每个流水段都以最长延时调整为80+20=100ps，故时钟周期为100ps，指令吞吐率为1/100ps=10GOPS，每条指令的执行时间为5x100=500ps。

  • 第10题：

    基本DLX流水线中，假设分支指令需要4个时钟周期，其它指令需要5个时钟周期，分支指令占总指令数的12%，问CPI=（），若把ALU指令的写回提前到MEM段，ALU指令占总指令数的44%，则PI=（）。


    正确答案:4.88；4.44

  • 第11题：

    CPU内使用流水线技术后，下列说法可能的是（）

    • A、取指令和执行指令同步进行
    • B、取指令和执行指令异步进行
    • C、正在执行的指令与流水线中的指令冲突
    • D、流水线内的指令无效
    • E、流水线取指与执行的指令有关
    • F、流水线取指与执行的指令无火

    正确答案:A,C,D,E,F

  • 第12题：

    单选题
    某CPU主频为1.03GHz，采用4级指令流水线，每个流水段的执行需要1个时钟周期。假定CPU执行了100条指令，在其执行过程中没有发生任何流水线阻塞，此时流水线的吞吐率为（　　）。
    A

    0.25×109条指令/秒

    B

    0.97×109条指令/秒

    C

    1.0×109条指令/秒

    D

    1.03×109条指令/秒


    正确答案： D
    解析：
    采用4级指令流水线执行100条指令，在执行过程中共用4＋（100－1）＝103个时钟周期。CPU的主频是1.03GHz，也就是说每秒钟有1.03G个时钟周期。流水线的吞吐率为1.03G×100/103＝1.0×109条指令/秒，故答案为C。

  • 第13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

  • 第14题：

    具有流水线结构的CPU，一般情况下指令的执行时间主要取决于( )。

    A．指令执行的步骤

    B．CPU有无等待状态

    C．CPU的时钟周期

    D．CPU内的Cache存储器的大小


    正确答案：C

  • 第15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).写回结果 (2△t)组成，并分别用5个子部件完成，该流水线的最大吞吐率为(请作答此空) ;若连续向流水线拉入10条指令，则该流水线的加速比为( ) 。


    答案：B
    解析：

  • 第16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(3△t)、分析指令(1△t)、取操作数(5△t)、运算(1△t)， 写回结果(2△t)组成，并分别用5个子部件完成，该流水线的最大吞吐率为( )。


    答案：B
    解析：
    吞吐率：单位时间内流水线完成的任务数量。
    最大吞吐率 =1/max（

    ），而其中，m是流水线的段数， 是特定过程段执行时间。

  • 第17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 Δt )、分析指令(1Δt )、取操作数(3Δt )、运算(1Δt )和写回结果(2Δt ) 组成， 并分别用5 个子部件完成，该流水线的执行周期为（请作答此空） ；若连续向流水线输入10条指令，该流水线完成的时间为（ ）。

    A.3Δt
    B.1Δt
    C.2Δt
    D.7Δt

    答案：A
    解析：
    流水线的执行周期为流水线执行时间最长的一段。10条指令使用流水线的执行时间=（2Δt+1Δt+3Δt+1Δt+2Δt）+（10-1）*3Δt=36Δt。

  • 第18题：

    某计算机系统采用4级流水线结构执行命令，设每条指令的执行由取指令（2Δt）、分析指令（1Δt）、取操作数（3Δt）、运算并保存结果（2Δt）组成（注：括号中是指令执行周期）。并分别用4个子部件完成，该流水线的最大吞吐率为（ ）；若连续向流水线输入5条指令，则该流水线的加速比为（请作答此空）。

    A.1:1
    B.2:1
    C.8:3
    D.3:8

    答案：B
    解析：
    流水线的最大吞吐率为指令执行周期的倒数，流水线的加速比是不使用流水线的执行时间与使用流水线的执行时间的比值，题干中不使用流水线的执行时间=（2Δt+1Δt+3Δt+2Δt）*5=40Δt，使用流水线的执行时间=（2Δt+1Δt+3Δt+2Δt）+3Δt*（5-1）=20Δt，流水线的加速比为2:1。

  • 第19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20题：

    在高速计算机中，广泛采用流水线技术。例如，可以将指令执行分成取指令、分析指令和执行指令3个阶段，不同指令的不同阶段可以（1）执行；各阶段的执行时间最好（2）；否则在流水线运行时，每个阶段的执行时间应取（3）。空白（2）处应选择（）

    • A、为0
    • B、为1个周期
    • C、相等
    • D、不等

    正确答案:C

  • 第21题：

    假定某计算机工程师想设计一个新CPU，一个典型程序的核心模块有一百万条指令，每条指令执行时间为100ps。实际流水线并不是理想的，流水段间数据传送会有额外开销。这些开销是否会影响指令执行时间（Instruction latency）和指令吞吐率（Instruction throughput）？


    正确答案:流水线段之间数据的传递产生的额外开销，使得一条指令的执行时间被延长，即影响Instruction latency；同时也拉长了每个流水段的执行时间，即影响Instruction throughput。

  • 第22题：

    CPU中有一条以上的流水线且每个时钟周期可以完成一条以上指令的技术是（）

    • A、流水线技术
    • B、超流水线技术
    • C、倍频技术
    • D、超标量技术

    正确答案:D

  • 第23题：

    多选题
    CPU内使用流水线技术后，下列说法可能的是（）
    A

    取指令和执行指令同步进行

    B

    取指令和执行指令异步进行

    C

    正在执行的指令与流水线中的指令冲突

    D

    流水线内的指令无效

    E

    流水线取指与执行的指令有关

    F

    流水线取指与执行的指令无火


    正确答案： B,C
    解析： 由于流水线取指由各功能部件独立完成，囚此CPU内使用流水线技术后，可能的是取指令和执行指令同步进行、正在执行的指令与流水线中的指令冲突、流水线内的指令无效、流水线取指与执行的指令有关或流水线取指与执行的指令无关；不可能的是取指令和执行指令异步进行，因此A、C、D、E、F是正确答案。

  • 第24题：

    单选题
    在高速计算机中，广泛采用流水线技术。例如，可以将指令执行分成取指令、分析指令和执行指令3个阶段，不同指令的不同阶段可以（1）执行；各阶段的执行时间最好（2）；否则在流水线运行时，每个阶段的执行时间应取（3）。空白（2）处应选择（）
    A

    为0

    B

    为1个周期

    C

    相等

    D

    不等


    正确答案： D
    解析： 暂无解析

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