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問答題假設(shè)有一段程序的核心模塊中有五條分支指令，該模塊將會(huì)被執(zhí)行成千上萬次，在其中一次執(zhí)行過程中，五條分支指令的實(shí)際執(zhí)行情況如下（T：Taken；N：notTaken）。分支指令1（B1）：T–T–T。分支指令2（B2）：N–N–N–N。分支指令3（B3）：T–N–T–N–T–N。分支指令4（B4）：T–T–T–N–T。分支指令5（B5）：T–T–N–T–T–N–T。假定各個(gè)分支指令在每次模塊執(zhí)行過程中實(shí)際執(zhí)行情況都一樣，并且動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)時(shí)，每個(gè)分支指令都有各自的預(yù)測(cè)表項(xiàng)，每次執(zhí)行時(shí)的初始預(yù)測(cè)位都相同。請(qǐng)給出以下幾種預(yù)測(cè)方案的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。二位動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，初始預(yù)測(cè)弱轉(zhuǎn)移（Taken）。

參考答案： B1：R-3，W-0；B2：R-3，W-1；B3：R-3，W-3；B4：R-4，W-1；B5：R-5，W-2；72%

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1.問答題假設(shè)有一段程序的核心模塊中有五條分支指令，該模塊將會(huì)被執(zhí)行成千上萬次，在其中一次執(zhí)行過程中，五條分支指令的實(shí)際執(zhí)行情況如下（T：Taken；N：notTaken）。分支指令1（B1）：T–T–T。分支指令2（B2）：N–N–N–N。分支指令3（B3）：T–N–T–N–T–N。分支指令4（B4）：T–T–T–N–T。分支指令5（B5）：T–T–N–T–T–N–T。假定各個(gè)分支指令在每次模塊執(zhí)行過程中實(shí)際執(zhí)行情況都一樣，并且動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)時(shí)，每個(gè)分支指令都有各自的預(yù)測(cè)表項(xiàng)，每次執(zhí)行時(shí)的初始預(yù)測(cè)位都相同。請(qǐng)給出以下幾種預(yù)測(cè)方案的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。一位動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，初始預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)移（Taken）。

參考答案：B1：R-3，W-0；B2：R-3，W-1；B3：R-1，W-5；B4：R-3，W-2；B5：R-3，W-4；52%

2.問答題假設(shè)有一段程序的核心模塊中有五條分支指令，該模塊將會(huì)被執(zhí)行成千上萬次，在其中一次執(zhí)行過程中，五條分支指令的實(shí)際執(zhí)行情況如下（T：Taken；N：notTaken）。分支指令1（B1）：T–T–T。分支指令2（B2）：N–N–N–N。分支指令3（B3）：T–N–T–N–T–N。分支指令4（B4）：T–T–T–N–T。分支指令5（B5）：T–T–N–T–T–N–T。假定各個(gè)分支指令在每次模塊執(zhí)行過程中實(shí)際執(zhí)行情況都一樣，并且動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)時(shí)，每個(gè)分支指令都有各自的預(yù)測(cè)表項(xiàng)，每次執(zhí)行時(shí)的初始預(yù)測(cè)位都相同。請(qǐng)給出以下幾種預(yù)測(cè)方案的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。靜態(tài)預(yù)測(cè)，總是預(yù)測(cè)不轉(zhuǎn)移（notTaken）。

參考答案：B1：R-0，W-3；B2：R-4，W-0；B3：R-3，W-3；B4：R-1，W-4；B5：R-2，W-5；40%

3.問答題假設(shè)有一段程序的核心模塊中有五條分支指令，該模塊將會(huì)被執(zhí)行成千上萬次，在其中一次執(zhí)行過程中，五條分支指令的實(shí)際執(zhí)行情況如下（T：Taken；N：notTaken）。分支指令1（B1）：T–T–T。分支指令2（B2）：N–N–N–N。分支指令3（B3）：T–N–T–N–T–N。分支指令4（B4）：T–T–T–N–T。分支指令5（B5）：T–T–N–T–T–N–T。假定各個(gè)分支指令在每次模塊執(zhí)行過程中實(shí)際執(zhí)行情況都一樣，并且動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)時(shí)，每個(gè)分支指令都有各自的預(yù)測(cè)表項(xiàng)，每次執(zhí)行時(shí)的初始預(yù)測(cè)位都相同。請(qǐng)給出以下幾種預(yù)測(cè)方案的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。靜態(tài)預(yù)測(cè)，總是預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)移（Taken）。

參考答案：預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率=預(yù)測(cè)正確次數(shù)/總預(yù)測(cè)次數(shù)×100%。以下R表示正確預(yù)測(cè)次數(shù)，W表示錯(cuò)誤預(yù)測(cè)次數(shù)。

B....

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4.問答題假設(shè)數(shù)據(jù)通路中各主要功能單元的操作時(shí)間為：存儲(chǔ)單元：200ps；ALU和加法器：100ps；寄存器堆讀口或?qū)懣冢?0ps。程序中指令的組成比例為：取數(shù)25%、存數(shù)10%、ALU52%、分支11%、跳轉(zhuǎn)2%。假設(shè)時(shí)鐘周期取存儲(chǔ)器存取時(shí)間的一半，MUX、控制單元、PC、擴(kuò)展器和傳輸線路等的延遲都忽略不計(jì)，則下面的實(shí)現(xiàn)方式中，哪個(gè)更快？快多少？流水線方式：取指1、取指2、取數(shù)/譯碼、執(zhí)行、存取1、存取2、寫回7段流水線；沒有結(jié)構(gòu)冒險(xiǎn)；數(shù)據(jù)冒險(xiǎn)采用“轉(zhuǎn)發(fā)”技術(shù)處理；load指令與后續(xù)各指令之間存在依賴關(guān)系的概率分別1/2、1/4、1/8、…；分支延遲損失時(shí)間片為2，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率為75%；不考慮異常、中斷和訪問失效引起的流水線冒險(xiǎn)。

參考答案：存儲(chǔ)器操作變?yōu)閮蓚€(gè)時(shí)鐘周期后，其流水線包含了7個(gè)階段.
對(duì)于ALU指令，隨后的數(shù)據(jù)相關(guān)指令都可通過轉(zhuǎn)發(fā)解決，故...

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5.問答題假設(shè)數(shù)據(jù)通路中各主要功能單元的操作時(shí)間為：存儲(chǔ)單元：200ps；ALU和加法器：100ps；寄存器堆讀口或?qū)懣冢?0ps。程序中指令的組成比例為：取數(shù)25%、存數(shù)10%、ALU52%、分支11%、跳轉(zhuǎn)2%。假設(shè)時(shí)鐘周期取存儲(chǔ)器存取時(shí)間的一半，MUX、控制單元、PC、擴(kuò)展器和傳輸線路等的延遲都忽略不計(jì)，則下面的實(shí)現(xiàn)方式中，哪個(gè)更快？快多少？多周期方式：每類指令時(shí)鐘數(shù)：取數(shù)-7，存數(shù)-6，ALU-5，分支-4，跳轉(zhuǎn)-4；

參考答案：C.PI=0.25x7+0.10x6+0.52x5+0.11x4+0.02x4=5.47
存儲(chǔ)器操作變?yōu)閮蓚€(gè)時(shí)鐘...

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