第4章 流水技术与向量处理
- 格式:ppt
- 大小:2.22 MB
- 文档页数:189


(效率:3/8△t 效率:3/8)同步强化练习一.单项选择题。
1. 重叠机器局部相关的处理方法有两类:推后后续指令对相关单元的读和〔 C 〕。
A.异步流动B.采用顺序流动C.设置相关直接通路D.调整指令流动的顺序2. CRAY-1的流水线是〔 C 〕。
A. 多条单功能流水线B.一条单功能流水线C.一条多功能流水线D.多条多功能流水线3. 指令间的“一次重叠〞是指〔 B 〕。
A.“K 执行〞与“1+K 取指〞重叠B.“1+K 分析〞与“K 执行〞重叠C.“1+K 取指〞与“K 分析〞重叠D. “K 分析〞与“1+K 执行〞重叠4. 指令缓冲器的容量越大,发生指令相关的概率将〔 A 〕。
A.增大B.降低C.不变D.不定5. “取指〞、“分析〞、“执行〞之间的流水属于〔 B 〕。
A.系统级流水B.处理机级流水C.部件级流水D.作业级流水6. 非线性流水线是指〔 B 〕。
A.流水线中某些功能段在各次运算中的作用不同B.一次运算中要屡次使用流水线中的某些功能段C.一次运算中使用流水线的多个功能段D.流水线的各个功能段在各种运算中有不同的组合7. 关于标量流水机的说法有错的是〔 B 〕。
A.没有向量数据表示B.不能对向量数据进展运算C.可对标量数据进展流水处理D.可以对向量、数组进展运算8. 与流水线最大吞吐率有关的是〔 D 〕。
A.最后子过程的时间B.各个子过程的时间C.最快子过程的时间D.最慢子过程的时间9. 在流水线的相关处理中,会发生“写一写〞相关和“先读后写〞相关的是〔 C 〕。
A.猜想法B.顺序流动C.异步流动D.相关专用通路10. 在流水机器中,全局性相关是指〔 D 〕。
A.先读后写相关B.指令相关C.先写后读相关D.由转移指令引起的相关11. IBM360/91机对指令中断的处理方法是〔 A 〕。
A.不准确断点法B.指令复执法C.准确断点法D.对流水线重新调度12. CRAY-1机的两条向量指令V1←V2+V3V4←V1*V5属于〔 B 〕。
计算机体系重叠流水和向量处理机1. 引言计算机体系结构是指计算机硬件和软件组成的总体结构,其中包含了各个组件之间的互连关系、指令执行过程和数据传输方式等。
在计算机体系结构中,重叠流水和向量处理机是两种常见的优化技术,它们可以显著提升计算机的性能和效能。
2. 重叠流水技术重叠流水是一种通过将指令执行过程划分为多个阶段,并在不同阶段同时执行不同的指令来实现指令级并行的技术。
重叠流水的核心思想是任务重叠,即在当前指令执行的同时,下一条指令的取指阶段已经开始,上一条指令的结果也可以被下一条指令使用。
重叠流水主要包含以下几个阶段: - 取指(Instruction Fetch):从内存中取得当前指令。
- 译码(Instruction Decode):对指令进行解码,并获取操作数。
- 执行(Execution):对指令所需的操作数进行运算,得到结果。
- 访存(Memory Access):根据需要,读取或写入内存中的数据。
- 写回(Write Back):将结果写回到目标寄存器。
2.1 重叠流水的优势重叠流水技术的优势主要表现在以下几个方面: - 提高了指令级并行处理的能力,加快了程序的执行速度。
- 充分利用了硬件资源,提高了系统的效率和吞吐量。
- 可以将计算任务划分为多个小任务,提高了系统的可扩展性和可移植性。
2.2 重叠流水的限制重叠流水技术虽然可以提高计算机的性能,但也存在一些限制: - 指令之间的依赖关系会影响重叠流水的效果,当一个指令的结果需要被后续指令使用时,需要等待该指令执行完成,从而降低了并行的效果。
- 分支指令(如if、for循环等)会导致流水线的中断和重新调整,影响了流水线的效率。
- 数据冒险(Data Hazards)和控制冒险(Control Hazards)也会对重叠流水的效果造成影响。
3. 向量处理机技术向量处理机是一种以向量为基本数据单位,以向量操作为基本操作,通过向量指令和向量寄存器实现的高性能处理机。