計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題解答(清華2版)(編輯修改稿)
2025-04-21 07:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 算時(shí)間，首先應(yīng)考慮“最少切換算法”，即先執(zhí)行完所有乘法（任務(wù)編號(hào)16）再執(zhí)行加法（任務(wù)編號(hào)711），其次在加法中采用“最少相關(guān)算法”（即二叉樹算法）。 記c1=A1B1，……，c6=A6B6，下圖(a)是加法的計(jì)算順序二叉樹，注意任務(wù)10應(yīng)該用前一級(jí)最早完成的任務(wù)7和8的結(jié)果，如果用任務(wù)9的結(jié)果則要推遲1拍啟動(dòng)，使總時(shí)間增加1拍。F=c1+c2+c3+c4+c5+c6 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 4 1 2 3 4 5 6 3 7 8 9 10 11 10 2 7 8 9 10 11 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 11 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 12 14 15 18 22 (a) (b)根據(jù)時(shí)空?qǐng)D(b)得 TP = 11/(22Δt) = 1/(2Δt) S = (64Δt + 54Δt)/(22Δt) = 2 E = (64Δt + 54Δt)/(622Δt) = 1/3 Δt=10ns=108秒(1)F={1，2，5}，C=(10011)(2)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如下圖(a)所示。(3)最小啟動(dòng)循環(huán)=（3）,最小平均啟動(dòng)距離=3Δt。(4)插入2個(gè)延遲，最小啟動(dòng)循環(huán)=（2）,最小平均啟動(dòng)距離=2Δt。(5)新預(yù)約表如下圖(b)所示。 1 2 3 4 5 6 7 8 初態(tài) 4，6，≥8 S1 1 2 初態(tài) 3，4，≥6 S2 1 1 0 0 0 1 0 1 S3 4，6，≥8 4，6，≥8 1 0 0 1 1 S4 1 2 5 D1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 D2 2 5 (a) (b) (c)(6)F={1，3，7}，C=(1000101)，狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如下圖(c)所示。(7)插入前TPmax = 1/3Δt = 1/30ns，插入后TPmax = 1/2Δt = 1/20ns。(8)插入前TP = 10/33Δt = 1/33ns，插入后TP = 10/26Δt = 1/26ns，如下圖所示。 S4 1 1 2 2 3 10 10 S3 1 2 3 ……… 10 S2 1 1 2 2 3 10 10 S1 1 2 1 3 2 10 10 3 t(a) 插入前 93 6 D2 1 2 3 11 D1 1 2 3 4 10 S4 1 1 2 2 3 3 ……… 10 10 S3 1 2 3 4 10 S2 1 2 1 3 2 4 3 5 10 10 S1 1 2 3 4 1 5 2 10 10 2 t(b) 插入后 92 8 第六章(P391)（注意閱讀P372倒數(shù)第9行－倒數(shù)第6行）(4) V0 ← 存儲(chǔ)器 鏈接 V1 ← 1 / V0 鏈接 V3 ← V1 + V2 鏈接 V5 ← V3 * V4訪存倒數(shù) 加乘 8 16 8 9 31總拍數(shù)=72（各條依次鏈接）已知n=32，k加=6，k乘=7，k訪存=6，k倒數(shù)=14，啟動(dòng)、輸出延遲各1。求各小題總拍數(shù)。(1) V0 ← 存儲(chǔ)器 V1 ← V2 + V3 并行 V4 ← V5 * V6訪存加乘 9 31總拍數(shù)=40（并行執(zhí)行，以最長指令為準(zhǔn)）(2) V2 ← V0 * V1 并行 V3 ← 存儲(chǔ)器 V4 ← V2 + V3 串行（P372）乘訪存 加 9 31 8 31總拍數(shù)=79（第3條錯(cuò)過時(shí)機(jī)，不能鏈接）(3) V0 ← 存儲(chǔ)器 并行 V3 ← V1 + V2 鏈接 V4 ← V0 * V3 V6 ← V4 + V5 串行訪存加乘 8 9 31 8 31總拍數(shù)=87（第4條功能部件沖突） (5) V0 ← 存儲(chǔ)器 V1 ← V2 + V3 并行 V4 ← V5 * V6 s0 ← s1 + s2 串行訪存加乘 9 31 8總拍數(shù)=48（標(biāo)量看成1個(gè)分量的向量）(6) V3 ← 存儲(chǔ)器 并行 V2 ← V0 + V1 串行 s0 ← s2 + s3 并行 V3 ← V1 * V4訪存加乘 8 31 9 31總拍數(shù)=79（標(biāo)量看成1個(gè)分量的向量）(7) V3 ← 存儲(chǔ)器 并行 V2 ← V0 + V1 鏈接 V4 ← V2 * V3 存儲(chǔ)器 ← V4 串行訪存加乘 8 9 31 8 31總拍數(shù)=87（第4條功能部件沖突）(8) V0 ← 存儲(chǔ)器 鏈接 V2 ← V0 + V1 V3 ← V2 * V1 串行 V5 ← V3 * V4 串行訪存加乘 8 8 31 9 31 9 31總拍數(shù)=127（Vi沖突，功能部件沖突） 已知向量速率Rv = 10MFLOPS，標(biāo)量速率Rs = 1MFLOPS，并記α為可向量化百分比。(1) 推導(dǎo)法1：使用
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