體系結(jié)構(gòu)作業(yè)解題參考(編輯修改稿)
2025-07-04 15:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ←S1+S24條指令全部并行執(zhí)行?？倳r間為T=（1+7+1）+（321）=40（拍）⑹ V3←存儲器 V2←V0+V1 V3←V2*V1 V5←V3*V4第2條指令并行執(zhí)行，第4條指令均順序執(zhí)行。總時間為T=[（1+6+1）+（321）]+[（1+7+1）+（321）]+[（1+7+1）+（321）]=1197．某機有16個向量寄存器，其中V0—V5分別放有A、B、C、D、E、F，向量長度均為32，向量各元素均為浮點數(shù)；處理部件采用兩個單功能流水線，加法功能部件時間為2拍，乘法功能部件時間為3拍。采用鏈接技術(shù)，先計算（A+B）*C，在流水線不停頓的情況下，接著計算（D+E）*F。⑴ 設(shè)寄存器入/出各需1拍，此鏈接流水線的流過時間為多少拍？⑵ 假設(shè)每拍為50ns，完成這些計算并把結(jié)果存入相應(yīng)寄存器，此部件的實際吞吐率是多少MFLOPS？解：寫出向量操作序列如下：V6←V0+V1V7←V6*V2V8←V3+V4V9←V8*V5顯然可將第2兩條指令鏈接，第4兩條指令鏈接；且第2組操作緊隨第1組操作流入流水線，使流水線不停頓。⑴ 流過時間=1+2+1+1+3+1=9（拍）。⑵ 總時間T=[（1+2+1）+（1+3+1）+（641）]* 50ns =3600ns ， 完成的浮點運算總次數(shù)N=2*64=128，所以，該部件的實際吞吐率為8．在某向量機上計算D=A*（B+C），設(shè)A、B、C均為長度為128的向量，并已存放在相應(yīng)寄存器中，都利用浮點功能部件和鏈接技術(shù)。該機向量寄存器長度為64。⑴ 完成計算任務(wù)所需要的最短時間為多少拍？⑵ 實際吞吐率是多少MFLOPS？解：本題的向量需要分兩段處理，每段長度均為64。設(shè)各向量存放的向量寄存器為：A存于V0和V1，B存于V2和V3，C存于V4和V5，D存于V6和V7，且該機有足夠的向量寄存器。則完成計算所需的操作序列如下：V8←V2+V4V6←V0*V8V8←V3+V5V7←V1*V8⑴ 顯然可將第2兩條指令鏈接，第4兩條指令鏈接。設(shè)加法功能部件時間為6拍，乘法功能部件時間為7拍，向量寄存器入/出各需1拍，則總時間為T=[（1+6+1）+（1+7+1）+（641）]*2=160（拍）⑵ 完成計算任務(wù)所做的浮點操作總次數(shù)為N=2*128=256。設(shè)該機的時鐘頻率為f，則其實際吞吐率為4．設(shè)E為交換函數(shù)，S為均勻洗牌函數(shù)，B為蝶式函數(shù)，PM2I為移數(shù)函數(shù)，函數(shù)的自變量是十進制數(shù)表示的處理機編號?，F(xiàn)有32臺處理機，其編號為0，1，2，…，31.⑴
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