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[主观题]

假设有一条长流水线，仅仅对条件转移指令使用分支目标缓冲。假设分支预测错误的开销为4个时钟周期，缓冲不命中的开销为3个时钟周期。假设命中率为95%，预测精度为95%，分支频率为10%，没有分支的基本CPI为1。程序执行的CPI为。（精确到小数点后2位）

答案

× ①程序执行的CPI=没有分支的基本CPI(1)+分支带来的额外开销。分支带来的额外开销是指在分支指令中,缓冲命中但预测错误带来的开销与缓冲没有命中带来的开销之和。分支带来的额外开销=15％×(90％命中×10％预测错误×4+10％没命中×3)=0．099。所以,程序执行的CPI=1+0．099=1．099。②采用固定的2个时钟周期延迟的分支处理CPI=1+15％×2=1．3。由①、②可知,分支目标缓冲方法执行速度快。

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第1题

以下哪些是通过减少cache不命中开销的方式来改进cache性能的方法？

A.伪相联cache；

B.写缓冲合并；

C.请求字处理技术；

D.让读不命中优先于写；

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第2题

无条件转移指令和分支转移指令的跳转范围都是256M字节。

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第3题

选择分支状态转移图中根据条件可从多个分支流程中选择某几个分支执行。

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第4题

CPU取出并执行一条指令的时间被称为（）。

A.时钟周期

B.CPU周期

C.机器周期

D.指令周期

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第5题

某计算机指令集中包含RR型运算指令（源操作数和目的操作数都是寄存器）、取数指令load,、存数指令store,、条件分支指令branch和直接跳转指令jump。如果采用单周期数据通路实现该指令系统，各主要功能部件的操作时间为：指令存储器和数据存储器都是2ns; ALU和加法器都是1ns; 寄存器文件的读和写都是0.5ns. 在不考虑多路选择器、控制器、PC、符号扩展单元和传输延迟的情况下，该计算机的时钟周期至少为多少？

A.5ns

B.6ns

C.7ns

D.8ns

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第6题

CPU取出一条指令并完成执行所用的时间称为（）。

A.时钟周期

B.CPU周期

C.机器周期

D.指令周期

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第7题

下列关于单周期处理器和多周期处理器，描述正确的是（) *可选答案中的CPI表示执行每条指令所需要的时钟周期数

A.单周期处理器在1个时钟周期内执行一条指令，所以CPI=1

B.多周期处理器需要使用至少2个时钟周期才能执行一条指令，所以CPI>=2

C.单周期处理器部件冗余大，利用率低，多周期处理器则刚好相反

D.执行任何指令，单周期处理器的时间都要小于多周期处理器

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第8题

某计算机指令集中包含有RR型运算指令、访存指令Load、Store、分支指令Branch和跳转指令Jump。若采用单周期数据通路实现该指令系统，若指令存储器和数据存储器的时延都是3ns;ALU时延为2ns;寄存器文件读写时延都是1ns。在不考虑多路复用器、控制单元、PC、符号扩展单元和传输线路等延迟的情况下，该计算机时钟周期至少为（）。（单选）

A.6ns

B.8ns

C.9ns

D.10ns

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第9题

在生产者/消费者问题中，假设有5个生产者，5个消费者共享容量为8的缓冲空间，则实施互斥访问缓冲空间的信号量初始值为（）。

A.0

B.1

C.5

D.8

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第10题

关于CPU时钟信号的描述，错误的是：

A.处理器总是每来一个时钟信号，就开始执行一条新的指令

B.边沿触发指状态单元总在时钟上升沿或者下降沿开始改变状态

C.时钟周期以相邻状态单元之间最长的组合逻辑的延迟为基准确定

D.每个时钟周期称为一个节拍，机器的主频就是时钟周期的倒数

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