时空图、加速比、吞吐率问题

Xuon 2007-12-28 01:43:25

1.非流水线时空图；
2.流水处理器的加速比；
3.流水线单位时间执行完毕的指令数（吞吐率）。

1指的什么图？
2、3怎么计算?

已知流水分为取指、译码、执行、回写四个过程，有10条指令连续输入此流水线，时钟周期为100ns.

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通过模拟单功能流水线调度过程，掌握流水线技术，学会计算流水线的吞吐率、加速比、效率。 1 流水线的表示法有三种：连接图、时空图、预约表。对于线性流水线，主要考虑前二种。 2 流水线的主要特点：在流水线的每一个功能部件的后面都要有一个缓冲器，称为锁存器、闸门寄存器等，它的作用是保存本流水段的执行结果。各流水段的时间应尽量相等，否则回引起阻塞、断流等。只有连续提供同类任务才能充分发挥流水线的效率。在流水线的每一个流水线段中都要设置一个流水锁存器。流水线需要有“装入时间”和“排空时间”。只有流水线完全充满时，整个流水线的效率才能得到充分发挥。

计算机系统结构习题，包含以下内容： ①、Amdahl定律，CPU性能公式。 ②、平均存储器访问时间AMAT，缺失率，缺失代价。 ③、循环展开实现流水线调度。 ④、应用时空图解决线性流水线调度问题，计算流水线吞吐率、加速比、效率。 ⑤、应用禁止启动距离、禁止向量、状态图解决非线性流水线调度问题，计算流水线吞吐率、加速比、效率。 ⑥、应用多级立方体网络、Ω网络实现通信。这是我整理的一些习题，主要适用于学习计算机系统结构的大学生。

老规矩，上考点 1CPU的功能和组成（1）CPU的功能（2）CPU的基本组成（3）CPU中的主要寄存器（不很重要） 2.指令周期（概念多) （1）基本概念 3.流水CPU（考点）（1）并行处理技术图解（2）流水CPU的时空图、吞吐率、加速比直接上例题，我们考的就这道一个具有 k 级过程段的流水CPU处理这 n 条任务(指令）时，需要的时钟周期数： 吞吐率（单位时间里执行完毕的指令数）：n / (n+k-1)△t 加速比：nk / n+k-1 （3）读后写、写后读、写后写问题 .

本文介绍流水线的基本概念、周期执行时间、吞吐率、加速比和效率的计算，和软考中的应试技巧。

根据加速比的定义，加速比的大小即为使用流水线前和使用流水线后处理四个任务的时间比值。使用流水线之前，需要4*6=24拍，同时可以根据时空图得出使用流水线后只需要15拍即可完成四个任务，因此加速比=24/15=1.6。考虑实际吞吐率的定义，即一定时间所完成的任务数与所消耗的时间的比值。对于第一种情况四个任务，消耗的时间可以通过时空图判断出来为15△t，因此实际吞吐率为4/15△t。处理四十个任务所需要的拍数=6△t+(40-1)*3△t=123△t，因此实际吞吐率=40/123△t。

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