(完整版)计算机系统结构(张晨曦)简答题

第1章计算机系统结构得基本概念 (1)第2章指令集结构得分类 (4)第3章流水线技术 (6)第4章指令级并行 (16)第5章存储层次 (25)第6章输入输出系统 (31)第7章互连网络 (41)第8章多处理机 (45)第9章机群 (45)第1章计算机系统结构得基本概念1、1 解释下列术语层次机构:按照计算机语言从低级到高级得次序,把计算机系统按功能划分成多级层次结构,每一层以一种不同得语言为特征。

这些层次依次为:微程序机器级,传统机器语言机器级,汇编语言机器级,高级语言机器级,应用语言机器级等。

虚拟机:用软件实现得机器。

翻译:先用转换程序把高一级机器上得程序转换为低一级机器上等效得程序,然后再在这低一级机器上运行,实现程序得功能。

解释:对于高一级机器上得程序中得每一条语句或指令,都就是转去执行低一级机器上得一段等效程序。

执行完后,再去高一级机器取下一条语句或指令,再进行解释执行,如此反复,直到解释执行完整个程序。

计算机系统结构:传统机器程序员所瞧到得计算机属性,即概念性结构与功能特性。

在计算机技术中,把这种本来存在得事物或属性,但从某种角度瞧又好像不存在得概念称为透明性。

计算机组成:计算机系统结构得逻辑实现,包含物理机器级中得数据流与控制流得组成以及逻辑设计等。

计算机实现:计算机组成得物理实现,包括处理机、主存等部件得物理结构,器件得集成度与速度,模块、插件、底板得划分与连接,信号传输,电源、冷却及整机装配技术等。

系统加速比:对系统中某部分进行改进时,改进后系统性能提高得倍数。

Amdahl定律:当对一个系统中得某个部件进行改进后,所能获得得整个系统性能得提高,受限于该部件得执行时间占总执行时间得百分比。

程序得局部性原理:程序执行时所访问得存储器地址不就是随机分布得,而就是相对地簇聚。

包括时间局部性与空间局部性。

CPI:每条指令执行得平均时钟周期数。

测试程序套件:由各种不同得真实应用程序构成得一组测试程序,用来测试计算机在各个方面得处理性能。

第5章存储层次1. 单级存储器的主要矛盾是什么？通常采取什么方法来解决？主要矛盾：(1) 速度越快，每位价格就越高。

(2) 容量越大，每位价格就越低。

(3) 容量越大，速度越慢。

采取多级存储层次方法来解决。

2. 评价存储层次的主要参数有哪些？存储层次的平均每位价格、命中率或失效率、平均访问时间。

3. “Cache-主存”和“主存-辅存”层次的主要区别是什么？4. 在存储层次中应解决哪四个问题？（1）映像规则：当把一个块调入高一层存储器时，可以放到哪些位置上。

（2）查找算法：当所要访问的块在高一层存储器中时，如何找到该块。

（3）替换算法：当发生失效时，应替换哪一块。

（4）写策略：当进行写访问时，应进行哪些操作。

5. 地址映像方法有哪几种？它们各有什么优缺点？（1）全相联映像。

实现查找的机制复杂，代价高，速度慢。

Cache空间的利用率较高，块冲突概率较低，因而Cache的失效率也低。

（2）直接映像。

实现查找的机制简单，速度快。

Cache空间的利用率较低，块冲突概率较高，因而Cache的失效率也高。

（3）组相联映像。

组相联是直接映像和全相联的一种折中。

6. 组相联Cache比相同容量的直接映像Cache的失效率低。

由此是否可以得出结论：采用组相联Cache一定能带来性能上的提高？为什么？不一定。

因为组相联命中率的提高是以增加命中时间为代价的，组相联需要增加多路选择开关。

7. Cache中，有哪两种实现并行查找的方法？（1）用相联存储器实现。

（2）用单体多字存储器和比较器来实现。

8. 替换算法有哪几种？它们各有什么优缺点？（1）随机法：简单、易于用硬件实现，但这种方法没有考虑Cache块过去被使用的情况，反映不了程序的局部性，所以其失效率比LRU的高。

（2）先进先出法：容易实现。

它虽然利用了同一组中各块进入Cache的顺序这一“历史”信息，但还是不能正确地反映程序的局部性。

（3）最近最少使用法LRU：失效率最低。

第1章计算机系统结构的基本概念1.1 解释下列术语层次机构：按照计算机语言从低级到高级的次序，把计算机系统按功能划分成多级层次结构，每一层以一种不同的语言为特征。

这些层次依次为：微程序机器级，传统机器语言机器级，汇编语言机器级，高级语言机器级，应用语言机器级等。

虚拟机：用软件实现的机器。

翻译：先用转换程序把高一级机器上的程序转换为低一级机器上等效的程序，然后再在这低一级机器上运行，实现程序的功能。

解释：对于高一级机器上的程序中的每一条语句或指令，都是转去执行低一级机器上的一段等效程序。

执行完后，再去高一级机器取下一条语句或指令，再进行解释执行，如此反复，直到解释执行完整个程序。

计算机系统结构：传统机器程序员所看到的计算机属性，即概念性结构与功能特性。

透明性：在计算机技术中，把这种本来存在的事物或属性，但从某种角度看又好像不存在的概念称为透明性。

计算机组成：计算机系统结构的逻辑实现，包含物理机器级中的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。

计算机实现：计算机组成的物理实现，包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，模块、插件、底板的划分与连接，信号传输，电源、冷却及整机装配技术等。

系统加速比：对系统中某部分进行改进时，改进后系统性能提高的倍数。

Amdahl定律：当对一个系统中的某个部件进行改进后，所能获得的整个系统性能的提高，受限于该部件的执行时间占总执行时间的百分比。

程序的局部性原理：程序执行时所访问的存储器地址不是随机分布的，而是相对地簇聚。

包括时间局部性和空间局部性。

CPI：每条指令执行的平均时钟周期数。

测试程序套件：由各种不同的真实应用程序构成的一组测试程序，用来测试计算机在各个方面的处理性能。

存储程序计算机：冯·诺依曼结构计算机。

其基本点是指令驱动。

程序预先存放在计算机存储器中，机器一旦启动，就能按照程序指定的逻辑顺序执行这些程序，自动完成由程序所描述的处理工作。

系列机：由同一厂家生产的具有相同系统结构、但具有不同组成和实现的一系列不同型号的计算机。

期末考试归纳2020年8月17日11:26虚拟机与物理机的划分，如图所示。

从各个层次的角度看到的计算机是什么样的？从微程序机器级看到的是门电路，从传统机器语言机器级看到的是寄存器，从操作系统机器级看到的是完整的计算机实现：指的是计算机组成的物理实现，主要是关注部件的物理结构，包含器件技术和微组装技术。

举例区分这三者：联系：计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现。

计算机实现是计算机组成的物理实现。

一种体系结构可以有多种组成。

一种组成可以有多种实现。

简单版本：答：如在设计主存系统时，确定主存容量、编址方式、寻址范围等属于计算机系统结构。

确定主存周期、逻辑上是否采用并行主存、逻辑设计等属于计算机组成。

选择存储芯片类型、微计算机系统的设计（判断、计算）1.4 计算机系统结构的发展简答、综述题：冯诺依曼结构的缺陷是什么，可以从哪些角度去改进？缺陷：1.以运算器为中心，所有部件的操作都由控制器集中控制。

导致它的输入输出的操作只能串行执行。

改进角度：对输入输出方式进行改进。

如图所示有三大类的输入输出方式，从上到下使成才能继续执行，而到了DMA方式，CPU不需要每次都等待，而是一批数据传输完成之后再进行干预，最后的冯诺依曼结构的特点是哪些？简答题：系列机是什么？是如何实现可移植性的？系列机是由同一厂家生产的具有相同系统结构，但具有不同组成和实现的一系列不同型号的机器。

这些计算机有相同的指令系统，所以从机器语言程序员角度来看，同一系列的各档计算机的属性都是相同的，因此这个属性编制或编译生成的二进制代码都能够不加修改的通用于各档计算机。

向后兼容是系列机的根本特征。

其中向后兼容是系列机的根本特征。

兼容机和系列机的区别？系列机：由同一厂家生产的具有相同系统结构，但具有不同组成和实现的一系列不同型号的机器。

兼容机：是由不同公司厂家生产的具有相同系统结构的计算机仿真：用一台现有机器（宿主机）上的微程序去解释实现另一台机器（目标机）上的指令集。

第1章计算机系统结构的基本概念１.１解释下列术语层次机构：按照计算机语言从低级到高级的次序,把计算机系统按功能划分成多级层次结构,每一层以一种不同的语言为特征。

这些层次依次为:微程序机器级,传统机器语言机器级,汇编语言机器级,高级语言机器级,应用语言机器级等。

虚拟机:用软件实现的机器。

翻译：先用转换程序把高一级机器上的程序转换为低一级机器上等效的程序,然后再在这低一级机器上运行，实现程序的功能。

解释：对于高一级机器上的程序中的每一条语句或指令，都是转去执行低一级机器上的一段等效程序。

执行完后,再去高一级机器取下一条语句或指令，再进行解释执行，如此反复,直到解释执行完整个程序。

计算机系统结构:传统机器程序员所看到的计算机属性，即概念性结构与功能特性。

在计算机技术中，把这种本来存在的事物或属性,但从某种角度看又好像不存在的概念称为透明性。

计算机组成：计算机系统结构的逻辑实现,包含物理机器级中的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。

计算机实现：计算机组成的物理实现，包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，模块、插件、底板的划分与连接，信号传输，电源、冷却及整机装配技术等。

系统加速比:对系统中某部分进行改进时，改进后系统性能提高的倍数。

Ａmdahl定律：当对一个系统中的某个部件进行改进后，所能获得的整个系统性能的提高，受限于该部件的执行时间占总执行时间的百分比。

程序的局部性原理:程序执行时所访问的存储器地址不是随机分布的,而是相对地簇聚。

包括时间局部性和空间局部性。

ＣPI：每条指令执行的平均时钟周期数。

测试程序套件：由各种不同的真实应用程序构成的一组测试程序，用来测试计算机在各个方面的处理性能。

存储程序计算机：冯·诺依曼结构计算机。

其基本点是指令驱动。

程序预先存放在计算机存储器中,机器一旦启动，就能按照程序指定的逻辑顺序执行这些程序,自动完成由程序所描述的处理工作。

系列机:由同一厂家生产的具有相同系统结构、但具有不同组成和实现的一系列不同型号的计算机。

第1章计算机系统结构的基本概念1.1 解释下列术语层次机构：按照计算机语言从低级到高级的次序，把计算机系统按功能划分成多级层次结构，每一层以一种不同的语言为特征。

这些层次依次为：微程序机器级，传统机器语言机器级，汇编语言机器级，高级语言机器级，应用语言机器级等。

虚拟机：用软件实现的机器。

翻译：先用转换程序把高一级机器上的程序转换为低一级机器上等效的程序，然后再在这低一级机器上运行，实现程序的功能。

解释：对于高一级机器上的程序中的每一条语句或指令，都是转去执行低一级机器上的一段等效程序。

执行完后，再去高一级机器取下一条语句或指令，再进行解释执行，如此反复，直到解释执行完整个程序。

计算机系统结构：传统机器程序员所看到的计算机属性，即概念性结构与功能特性。

在计算机技术中，把这种本来存在的事物或属性，但从某种角度看又好像不存在的概念称为透明性。

计算机组成：计算机系统结构的逻辑实现，包含物理机器级中的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。

计算机实现：计算机组成的物理实现，包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，模块、插件、底板的划分与连接，信号传输，电源、冷却及整机装配技术等。

系统加速比：对系统中某部分进行改进时，改进后系统性能提高的倍数。

Amdahl定律：当对一个系统中的某个部件进行改进后，所能获得的整个系统性能的提高，受限于该部件的执行时间占总执行时间的百分比。

程序的局部性原理：程序执行时所访问的存储器地址不是随机分布的，而是相对地簇聚。

包括时间局部性和空间局部性。

CPI：每条指令执行的平均时钟周期数。

测试程序套件：由各种不同的真实应用程序构成的一组测试程序，用来测试计算机在各个方面的处理性能。

存储程序计算机：冯•诺依曼结构计算机。

其基本点是指令驱动。

程序预先存放在计算机存储器中，机器一旦启动，就能按照程序指定的逻辑顺序执行这些程序，自动完成由程序所描述的处理工作。

系列机：由同一厂家生产的具有相同系统结构、但具有不同组成和实现的一系列不同型号的计算机。

第1章计算机系统结构的基本概念1.1 解释下列术语层次机构：按照计算机语言从低级到高级的次序，把计算机系统按功能划分成多级层次结构，每一层以一种不同的语言为特征。

这些层次依次为:微程序机器级，传统机器语言机器级，汇编语言机器级，高级语言机器级,应用语言机器级等。

虚拟机：用软件实现的机器.翻译：先用转换程序把高一级机器上的程序转换为低一级机器上等效的程序，然后再在这低一级机器上运行，实现程序的功能。

解释:对于高一级机器上的程序中的每一条语句或指令，都是转去执行低一级机器上的一段等效程序。

执行完后，再去高一级机器取下一条语句或指令，再进行解释执行，如此反复，直到解释执行完整个程序。

计算机系统结构:传统机器程序员所看到的计算机属性,即概念性结构与功能特性。

在计算机技术中,把这种本来存在的事物或属性，但从某种角度看又好像不存在的概念称为透明性。

计算机组成：计算机系统结构的逻辑实现，包含物理机器级中的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。

计算机实现:计算机组成的物理实现,包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，模块、插件、底板的划分与连接，信号传输,电源、冷却及整机装配技术等。

系统加速比：对系统中某部分进行改进时,改进后系统性能提高的倍数。

Amdahl定律：当对一个系统中的某个部件进行改进后，所能获得的整个系统性能的提高，受限于该部件的执行时间占总执行时间的百分比。

程序的局部性原理：程序执行时所访问的存储器地址不是随机分布的，而是相对地簇聚。

包括时间局部性和空间局部性。

CPI：每条指令执行的平均时钟周期数。

测试程序套件：由各种不同的真实应用程序构成的一组测试程序，用来测试计算机在各个方面的处理性能.存储程序计算机：冯•诺依曼结构计算机。

其基本点是指令驱动.程序预先存放在计算机存储器中，机器一旦启动，就能按照程序指定的逻辑顺序执行这些程序,自动完成由程序所描述的处理工作。

系列机：由同一厂家生产的具有相同系统结构、但具有不同组成和实现的一系列不同型号的计算机。

第6章输入/输出系统1.输入/输出系统包括哪两部分？输入/输出系统简称I/O系统，它包括I/O设备以及I/O设备与处理机的连接。

2. 评价I/O系统性能的参数主要有哪些？(1) 连接特性（哪些I/O设备可以和计算机系统相连接）。

(2) I/O系统容量（I/O系统可以容纳的I/O设备数）。

(3) 响应时间。

(3) 吞吐率。

3. 反映存储外设可靠性能的参数有哪些？（1）可靠性：系统从初始状态开始一直提供服务的能力。

（2）可用性：系统正常工作时间在连续两次正常服务间隔时间中所占的比率。

（3）可信性：服务的质量，即在多大程度上可以合理地认为服务是可靠的。

阵列？大多数磁盘阵列的组成可以由以下两个特征来区分：（1）数据交叉存放的粒度。

（2）冗余数据的计算方法以及在磁盘阵列中的存放方式。

5.在磁盘阵列中设置冗余需要解决哪两个问题？（1）如何计算冗余信息。

当今的磁盘阵列大多都是采用奇偶校验码，但也有采用汉明码或Reed-Solomon码的。

（2）如何把冗余信息分布到磁盘阵列中的各个盘。

6. 盘阵列有哪些分级？(1) RAID0：亦称数据分块，即把数据分布在多个盘上，无冗余信息。

(2) RAID1：镜像盘，使用双备份磁盘。

(3) RAID2：位交叉式海明编码阵列。

(4) RAID3：位交叉奇偶校验盘阵列。

即数据以位或字节交叉的方式存于各盘，冗余的奇偶校验信息存储在一台专用盘上。

(5) RAID4：专用奇偶校验独立存取盘阵列。

即数据以块(块大小可变)交叉的方式存于各盘，冗余的奇偶校验信息存在一台专用盘上。

(6) RAID5：块交叉分布式奇偶校验盘阵列。

即数据以块交叉的方式存于各盘，冗余的奇偶校验信息均匀地分布在所有磁盘上。

(7) RAID6：双维奇偶校验独立存取盘阵列。

可容忍双盘出错。

(8)RAID7：是采用Cache和异步技术的RAID6，使响应速度和传输速率有了较大提高。

7.简述RAID10与RAID0+1的区别。

计算机系统结构姓名：学号：一、简答题（每小题10分，共20分）1．简述使用物理地址进行DMA存在的问题，及其解决办法。

2．从目的、技术途径、组成、分工方式、工作方式等5个方面对同构型多处理机和异构型多处理机做一比较（列表）。

二、（60分）现有如下表达式：Y＝a ×X其中：X和Y是两个有64个元素的32位的整数的向量，a为32位的整数。

假设在存储器中，X和Y的起始地址分别为1000和5000，a的起始地址为6000。

1．请写出实现该表达式的MIPS代码。

2．假设指令的平均执行时钟周期数为5，计算机的主频为500 MHz，请计算上述MIPS 代码（非流水化实现）的执行时间。

3．将上述MIPS代码在MIPS流水线上（有正常的定向路径、分支指令在译码段被解析出来）执行，请以最快执行方式调度该MIPS指令序列。

注意：可以改变操作数，但不能改变操作码和指令条数。

画出调度前和调度后的MIPS代码序列执行的流水线时空图，计算调度前和调度后的MIPS代码序列执行所需的时钟周期数，以及调度前后的MIPS流水线执行的加速比。

4．根据3的结果说明流水线相关对CPU性能的影响。

三、（20分）请分析I/O对于性能的影响有多大？假设：1．I/O操作按照页面方式进行，每页大小为16 KB，Cache块大小为64 B；且对应新页的地址不在Cache中；而CPU不访问新调入页面中的任何数据。

2．Cache中95%被替换的块将再次被读取，并引起一次失效；Cache使用写回方法，平均50%的块被修改过；I/O系统缓冲能够存储一个完整的Cache块。

3．访问或失效在所有Cache块中均匀分布；在CPU和I/O之间，没有其他访问Cache 的干扰；无I/O时，每1百万个时钟周期中，有15,000次失效；失效开销是30个时钟周期。

如果替换块被修改过，则再加上30个周期用于写回主存。

计算机平均每1百万个周期处理一页。

计算机系统结构作业答案第二章（张晨曦）2.1 解释下列术语：堆栈型机器：CPU 中存储操作数的单元是堆栈的机器。

（书P26）累加型机器——CPU 中存储操作数的单元是累加器的机器。

通用寄存器型机器——CPU 中存储操作数的单元是通用寄存器的机器。

CISC——复杂指令集计算机。

（Complex Instruction Set Computer）RISC——精简指令集计算机。

（reduced instruction set computer）寻址方式：一种指令集结构如何确定所要访问的数据的地址。

（书P29）数据表示：指计算机硬件能够直接识别、指令集可以直接调用的数据类型。

（书P39）2.4 指令集应满足那几个基本要求？（书P32-33）答：对指令集的基本要求是：完整性、规整性、高效率和兼容性。

完整性：指在一个有限可用的存储空间内，对于任何可解的问题，编制计算程序时，指令集所提供的指令够用。

完整性要求指令集功能齐全、使用方便。

规整性：主要包括对称性和均匀性。

对称性是指所有与指令集有关的存储单元的使用、操作码的设置等都是对称的。

均匀性是指对于各种不同的操作数类型、字长、操作种类和数据存储单元，指令的设置都要同等对待。

高效率：指令的执行速度快、使用频率高。

在RISC机体系结构中，大多数指令都能在一个节拍内完成，而且只设置使用频率高的指令。

兼容性：系列机各机种之间具有相同的基本结构和共同的基本指令集，因而，指令系统是兼容的，即各机种上基本软件可以通用。

2.5 指令集结构设计所涉及的内容有哪些？（书P32-42）答：1）指令集功能设计：主要有RISC和CISC两种技术发展方向；2）寻址方式的设计：设置寻址方式可以通过对基准程序进行测试统计，查看各种寻址方式的使用频度，根据使用频度设置相应必要的寻址方式；3）操作数表示和操作数类型：主要的操作数类型和操作数表示的选择有浮点数据类型（可以采用IEEE754标准）、整形数据类型（8位、16位、32位的表示方法）、字符类型（8位）、十进制数据类型（压缩十进制和非压缩十进制数据表示）等等；4）寻址方式的表示：可以将寻址方式编码于操作码中，也可将寻址方式作为一个单独的域来表示；5）指令集格式的设计：有固定长度编码方式、可变长编码方式和混合编码方式三种选择。

计算机系统结构姓名：学号：一、名词解释（每题3分，共15分）1.通用寄存器型机器2.虚拟Cache3.通道处理机4．机群5．定向技术二、填空（每空1分，共20分）1.流水线中的相关有（）相关、（）相关和（）相关三种。

2.设计I/O系统的三个标准是（）、（）和（）。

3.对向量的处理有（）方式、（）方式、（）方式。

4.同构型多处理机和异构型多处理机所采用的提高并行性的技术途径分别是（）和（）。

5.地址映象方法有( )、( )和( )等三种，其中( )的冲突率最低。

6.软件兼容有（）、（）、（）和（）四种。

其中（）是软件兼容的根本特征。

三、简答题（每题6分，共24分）1.计算机体系结构设计和分析中最经常使用的三条基本原则是什么？并说出它们的含义。

2.任写出三种降低失效率的方法，并简述其基本思想。

3.指令集结构设计中，应该考虑哪些主要问题？4.通道分为哪三种类型？它们分别适合为哪种外围设备服务？四、计算题1.假定Cache的失效开销为50个时钟周期，当不考虑存储器停顿时，所有指令的执行时间都是2.0个时钟周期，访问Cache失效率为2%，平均每条指令访存次。

求没有Cache和有Cache两种情况下的平均指令执行时间。

（12分）2.在三级Cache中，第一级Cache、第二级Cache和第三级Cache的局部失效率分别为4%、30%和50%。

它们的全局失效率各是多少？（8分）3.计算机A和计算机B具有相同的指令系统。

执行同一个程序时，计算机A 的时钟周期为1.1 ns，CPI为2.0，计算机B的时钟周期为2 ns，CPI为1.3。

请问执行这个程序时，哪台计算机更快？（6分）4.静态多功能流水线由6个功能段组成，如下图所示：其中，s1、s4、s5、s6组成乘法流水线，s1、s2、s3、s6组成加法流水线，各个功能段时间均为△t，假设该流水线的输出结果可以直接返回输入端，而且设置有足够地缓冲寄存器，若以最快的方式用该流水计算：∏（Ai＋Bi）（其中i＝1..4，∏为连乘符号）（1）画出时空图；（2）计算实际的吞吐率、加速比和效率。

计算机系统结构姓名：学号：一、名词解释（每题3分，共15分）1.透明性3．堆栈型机器5. 失效开销2．数据相关4．通道处理机二、填空（每空1分，共20分）1.流水线相关有三种：（）、（）和（）。

2.从执行程序的角度看，并行性等级可以分为：( )、（）、（）和作业或程序级并行。

3.在存储层次中，常用的替换算法有（）、（）和（）。

4.计算机系统中提高并行性的技术途径有（）、（）和（）三种。

5.按照产生失效的原因不同，可把失效分为（）失效、（）失效和（）失效三类。

6.通道可分为（）通道、（）通道和（）通道三种类型。

7.设有一个“Cache-主存”层次，Cache为4块，主存为8块；试分别对于以下2种情况，计算访存块地址为6时的索引（index）。

(1)组相联，每组两块；索引为（）。

(2)直接映象；索引为（）。

三、简答题（每题5分，共25分）1.写出三级Cache的平均访问时间的公式。

2.软件兼容有几种？其中哪一种是软件兼容的根本特征？3.试从目的、技术途径、组成等3个方面对同构型多处理机和异构型多处理机作一简单比较（列表）。

4.有哪几种向量处理方式？它们对向量处理机的结构要求有何不同？5.降低Cache失效率有哪几种方法（至少写出5种）？四、（20分）有一条静态多功能流水线由5段组成（如下图所示），加法用1、3、4、5段，乘法用1、2、5段，第2段的时间为2△t，其余各段时间均为△t，而且流水线的输出可以直接返回输入端或暂存于相应的流水线寄存器中。

若在该流水线上计算f＝A1*B1 + A2*B2 + A3*B3 + A4*B4,（1）画出处理过程的时空图；（2）计算其吞吐率、加速比和效率；（3）该流水线的瓶颈段是哪一段？可用哪几种方法消除该瓶颈？画出改进后的流水线。

五、（5分）将计算机系统中某一功能的处理速度加快10倍，但该功能的处理时间仅为整个系统运行时间的40%，则采用此增强功能方法后，能使整个系统的性能提高多少？六、（15分）假设当按直接映象位置没有发现匹配，而在另一个位置才找到数据（伪命中）时，需要2个额外的周期，而且不交换两个Cache中的数据。