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四川大学计算机体系结构半期测试
半期测试 一、假设一个4段流水线（每段时钟周期时间均为T=20ns）,其预约表如下。求: (1) 写出禁止等待时间和初始冲突向量C0 (2)画出调度该流水线的状态变换图 (3)确定最佳调度方案 (4)根据最佳调度方案，计算调度4条指令时的加速比，效率和吞吐率。 (5)N条指令时的吞吐率（用MIPS表示） * * * 二、 分别确定下列各计算机中，计算点积 S=∑(i=1-16)ai*bi所需的时间(尽可能给出时空图示意)： (1)通用处理器PE的串行SISD系统 (2)具有一个加法器和乘法器的多功能静态流水SISD系统 (3)具有一个加法器和乘法器的多功能并行向量流水系统 (4)有16个处理器的SIMD系统 (5)有16个处理器的MIMD系统 假设：访存取指和取数的时间可以忽略不计；加与乘分别需要2拍和4拍；在SIMD和MIMD系统中处理器(机)之间每进行一次数据传送的时间为1拍，而在SISD的串行或流水系统中都可忽略；在SIMD系统中PE之间采用线性环形互连拓扑，即每个PE与其左右两个相邻的PE直接相连，而在MIMD中每个PE都可以和其它PE有直接的通路。 (条件不够可自定) Sp=24/14=12/7 Tp=4/14t=3.5/t Ef=4*8/4*14=4/7 N条指令 TN=14.2MIPS (1)利用通用PE的串行SISD系统计算点积所需时间为94拍(16乘15加）。 [解答] (2)利用具有一个加法器和乘法器的多功能并行流水SISD系统计算点积所需时间为23拍，时空图如下图所示： 1 16 1 15 (3)利用具有一个加法器和乘法器的多功能并行流水向量系统计算点积所需时间为23拍，时空图如上图图所示：（似乎没有差别） (4)利用有8个处理器的SIMD系统计算点积所需时间为20拍，时空图如下图所示 * *
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