更多“在设计指令格式时,能够直接影响指令执行时间的因素是___。”相关问题
  • 第1题:

    指令格式设计的准则有哪些?


    正确答案:一台计算机选择怎样的指令格式,涉及多方面因素。一般要求指令的字长要短一些,以得到时间和空间上的优势。但指令也必须有足够的长度以利于增加信息量。再者,指令字长一般应是机器字符长度的整数倍以便存储系统的管理。另外,指令格式的设计还与如何选定指令中操作数地址的位数有关。 

  • 第2题:

    对指令格式设计时要优先考虑哪些原则?

    (2)什么叫作指令格式的优化?


    正确答案:(1)对指令格式(Instruction Format)的设计有一些优先考虑的原则可概括如下: ①关于指令的长度短指令要比长指令更节约些。尽管存储器的价格越来越便宜但设计者还是不愿意浪费它们。显然一个程序如果采用m个16位长的指令要比采用m个32位长的指令节省一半的存储空间。 ②还要考虑是否有足够的空间表示所有期望的操作。如果一个指令集有2n个操作那么指令长度就不应短于n位。 ③在GPR结构中无论是哪种寄存器与存储器类型提高存取指令的速度都是应该考虑的一个重要原则。存储器的存取速率越高就能给处理机提供更多的指令进行处理。在一定的存取速率下如果平均指令长度较短那么存储器就能供应更多的指令。从这个意义上说较短的指令意味着较快的处理速度。 ④机器字长(Word Length)应该是字符长度(Character Length)的整数倍。否则在存储字符时就会造成浪费而且也会造成寻址困难。 ⑤寻址字段长度的选择。 (2)所谓指令格式的优化就是从整个指令系统的利用率角度出发尽量设法减少指令中的冗余信息量以便用最少的位数提供足够的操作信息和地址信息。
    (1)对指令格式(Instruction Format)的设计有一些优先考虑的原则,可概括如下: ①关于指令的长度,短指令要比长指令更节约些。尽管存储器的价格越来越便宜,但设计者还是不愿意浪费它们。显然,一个程序如果采用m个16位长的指令,要比采用m个32位长的指令节省一半的存储空间。 ②还要考虑是否有足够的空间表示所有期望的操作。如果一个指令集有2n个操作,那么指令长度就不应短于n位。 ③在GPR结构中,无论是哪种寄存器与存储器类型,提高存取指令的速度都是应该考虑的一个重要原则。存储器的存取速率越高,就能给处理机提供更多的指令进行处理。在一定的存取速率下,如果平均指令长度较短,那么存储器就能供应更多的指令。从这个意义上说,较短的指令意味着较快的处理速度。 ④机器字长(Word Length)应该是字符长度(Character Length)的整数倍。否则,在存储字符时就会造成浪费,而且也会造成寻址困难。 ⑤寻址字段长度的选择。 (2)所谓指令格式的优化就是从整个指令系统的利用率角度出发,尽量设法减少指令中的冗余信息量,以便用最少的位数提供足够的操作信息和地址信息。

  • 第3题:

    企业在衡量信息系统的吞吐率时,MIPS是非常重要的一个指标,其公式表示为(44)。

    A.MIPS=指令数/(执行时间×1000000)

    B.MIPS=指令数/(执行时间×10000)

    C.MIPS=指令数/(执行时间×1000)

    D.MIPS=指令数/(执行时间×100)(注:执行时间以秒为单位计算)


    正确答案:A
    解析:本题考查的是系统性能的基本知识。吞吐率指标是系统生产力的度量标准,描述了在给定时间内系统处理的工作量。每秒百万次指令(Million lnstruction PerSecond,MIPS),可以用公式表示为:MIPS=指令数/(执行时间×1000000)。

  • 第4题:

    在指令格式中,采用扩展操作码设计方案的目的是()。

    A.缩短指令字长
    B.增加指令字长
    C.保持指令字长不变的基础上增加指令数量
    D.保持指令字长不变的基础上扩大指令寻址空间

    答案:C
    解析:
    扩展操作码技术使操作码的长度随着地址码个数的减少而增加,从而在保持指令字长不变的基础上增加指令数量。

  • 第5题:

    以下关于CISC复杂指令集计算机和RISC精简指令集计算机的叙述中,错误的是( )。

    A.采用RISC技术,指令系统中的指令种类和寻址方式更少
    B.RISC型CPU不仅精简了指令系统,而且还采用了超标量和超流水线结构
    C.RISC与CISC在软件和硬件上兼容
    D.RISC指令格式整齐划一,指令在执行时间和效率上相对一致

    答案:C
    解析:
    CPU根据所使用的指令集可以分为:CISC指令集和RISC指令集两种。复杂指令集(CISC,Complex Instruction Set Computer)处理器中,不仅程序的各条指令是顺序串行执行,而且每条指令中的各个操作也是顺序串行执行的。顺序执行的优势是控制简单,但计算机各部分的利用率低,执行速度相对较慢。为了能兼容以前开发的各类应用程序,现在还在继续使用这种结构。精简指令集(RISC,Reduced Instruction Set Computing )技术是在CISC指令系统基础上发展起来的,实际上CPU执行程序时,各种指令的使用频度非常悬殊,使用频率最高的指令往往是一些非常简单的指令。因此RISC型CPU不仅精简了指令系统,而且还采用了超标量和超流水线结构,大大增强了并行处理能力。RISC的特点是指令格式统一,种类比较少,寻址方式简单,因此处理速度大大提高。但是RISC与CISC在软件和硬件上都不兼容,当前中高档服务器中普遍采用RISC指令系统的CPU和UNIX操作系统。答案:C

  • 第6题:

    在寄存器—寄存器型,寄存器—存储器型和存储器—存储器型三类指令中,哪类指令的执行时间最长?哪类指令的执行时间最短?为什么?


    正确答案: 寄存器-寄存器型执行速度最快,存储器-存储器型执行速度最慢。因为前者操作数在寄存器中,后者操作数在存储器中,而访问一次存储器所需的时间一般比访问一次寄存器所需时间长。

  • 第7题:

    在微指令格式设计过程中,有8个互斥型的微命令被分配到一组,当该组采用编码方法表示时,微指令格式的相关字段至少需要()位。


    正确答案:4

  • 第8题:

    在指令集格式的设计中,体系结构设计者必须在以下3个方面进行折中:1.尽可能地增加()和();2.充分考虑寄存器字段和寻址方式字段对指令平均字的影响,以及它们对目标代码大小的影响;3.设计出的指令集格式能够在具体实现中容易处理。


    正确答案:寄存器数目;寻址方式类型

  • 第9题:

    在指令格式中,采用扩展操作码设计方案的目的是()。

    • A、减少指令字长度
    • B、增加指令字长度
    • C、保持指令字长度不变而增加指令的数量
    • D、保持指令字长度不变而增加寻址空间

    正确答案:C

  • 第10题:

    企业在衡量信息系统的吞吐率时,MIPS是非常重要的一个指标,其公式表示为()。

    • A、MIPS=指令数/(执行时间×l000000)
    • B、MIPS=指令数/(执行时间×10000)
    • C、MIPS=指令数/(执行时间×1000)
    • D、MIPS=指令数/(执行时间×100)

    正确答案:A

  • 第11题:

    问答题
    假定机器M的时钟频率为1.2GHz,某程序P在机器M上的执行时间为12秒钟。对P优化时,将其所有的乘4指令都换成了一条左移2位的指令,得到优化后的程序P’。已知在M上乘法指令的CPI为5,左移指令的CPI为2,P的执行时间是P’执行时间的1.2倍,则P中有多少条乘法指令被替换成了左移指令被执行?

    正确答案: 显然,P’的执行时间为10秒,因此,P比P’多花了2秒钟,因此,执行时被换成左移指令的乘法指令的条数为1.2G×2/(5–2)=800M。
    解析: 暂无解析

  • 第12题:

    填空题
    在指令集格式的设计中,体系结构设计者必须在以下3个方面进行折中:1.尽可能地增加()和();2.充分考虑寄存器字段和寻址方式字段对指令平均字的影响,以及它们对目标代码大小的影响;3.设计出的指令集格式能够在具体实现中容易处理。

    正确答案: 寄存器数目,寻址方式类型
    解析: 暂无解析

  • 第13题:

    以下关于则SC的特点说法不正确的是(8)。

    A.指令种类少

    B.指令长度固定,指令格式少

    C.只有取数/存数指令访问存储器,其余指令的操作都在寄存器之间存放

    D.大部分指令都需要超过一个机器周期的执行时间


    正确答案:D
    解析:RISC设计应遵循如下原则:选取使用频度最高的少数指令,并补充一些最有用的指令;每条指令应在一个机器周期内完成;所有指令长度都相同;只有存数和取数指令才访问存储器,其余指令操作均在寄存器之间以简单有效的方式支持高级语言。故选D。

  • 第14题:

    以下描述(2)符合RISC芯片的特点。

    A.指令数量较多,采用变长格式设计,支持多种寻址方式

    B.指令数量较少,采用定长格式设计,支持多种寻址方式

    C.指令数量较多,采用变长格式设计,采用硬布线逻辑控制为主

    D.指令数量较少,采用定长格式设计,采用硬布线逻辑控制为主


    正确答案:D
    解析:1975年,IBM的设计师JohnCocke研究了当时的IBM370CISC系统,发现其中占总指令数仅20%的简单指令却在程序调用中占了80%,而占指令数80%的复杂指令却只有20%的机会用到。由此,他提出了RISC的概念。RISC的最大特点是指令长度固定,指令格式种类少,寻址方式种类少,大多数是简单指令且都能在一个时钟周期内完成,易于设计超标量与流水线,寄存器数量多,大量操作在寄存器之间进行。

  • 第15题:

    关于RISC的特点的描述不正确的是(31)。

    A.指令种类少

    B.指令长度固定,指令格式少

    C.只有取数/存数指令访问存储器,其余指令的操作都在寄存器之间存放

    D.大部分指令都需要超过一个机器周期的执行时间


    正确答案:D
    解析:RISC设计应遵循如下原则:选取使用频度最高的少数指令,并补充一些最有用的指令;每条指令应在一个机器周期内完成;所有指令长度都相同;只有存数和取数指令才访问存储器,其余指令操作均在寄存器之间以简单有效的方式支持高级语言。

  • 第16题:

    以下四种类型指令中,执行时间最长的是()。

    A.RR型指令
    B.RS型指令
    C.SS型指令
    D.程序控制指令

    答案:C
    解析:
    CPU内部的寄存器的速度是内存的数十倍,所以访问内存的时间比较长。而RR型指令是在寄存器之间进行操作,速度比较快。RS型指令的操作数有寄存器也有内存单元,速度比RR型指令的慢,SS型指令是在两个内存单元之间操作,速度最慢,时间最长。程序控制指令相当于RR型指令或RS型指令。综上,SS型指令执行时间最长。

  • 第17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(3)处应选择()

    • A、3个阶段执行时间之和
    • B、3个阶段执行时间的平均值
    • C、3个阶段执行时间的最小值
    • D、3个阶段执行时间的最大值

    正确答案:D

  • 第18题:

    在指令集格式的设计时,通常可选择哪几种指令格式?


    正确答案: (1)变长编码格式。这种编码方式可以有效减少程序的目标代码大小。
    (2)固定长度编码格式。这种编码方式可以降低译码的复杂度,提高译码的性能。
    (3)混合型编码格式。兼顾降低目标代码长度和降低译码复杂度。

  • 第19题:

    在指令集格式的设计中,有三种指令集编码格式,它们是()、()和混合型编码格式。


    正确答案:变长编码格式;固定长度编码格式

  • 第20题:

    通常,在进行指令集格式设计时,有()、()和()三种设计方法。


    正确答案:固定长度编码;可变长编码;混合编码

  • 第21题:

    CPU中的指令计数器用于()。

    • A、存储指令
    • B、存储指令的地址
    • C、记录已执行指令的数量
    • D、记录一条指令的执行时间

    正确答案:B

  • 第22题:

    单选题
    下列几项中,不符合RISC指令系统特征的是(  )。
    A

    控制器多采用微程序控制方式,以期更快的设计速度

    B

    指令格式简单,指令数目少

    C

    寻址方式少且简单

    D

    所有指令的平均执行时间约为一个时钟周期


    正确答案: C
    解析:
    RISC是一种精简指令集的指令系统,一般是硬布线控制逻辑,而复杂指令系统(CISC)才采用微程序控制器。

  • 第23题:

    填空题
    在指令集格式的设计中,有三种指令集编码格式,它们是()、()和混合型编码格式。

    正确答案: 变长编码格式,固定长度编码格式
    解析: 暂无解析

  • 第24题:

    问答题
    在指令集格式的设计时,通常可选择哪几种指令格式?

    正确答案: (1)变长编码格式。这种编码方式可以有效减少程序的目标代码大小。
    (2)固定长度编码格式。这种编码方式可以降低译码的复杂度,提高译码的性能。
    (3)混合型编码格式。兼顾降低目标代码长度和降低译码复杂度。
    解析: 暂无解析