體系結(jié)構(gòu)作業(yè)解題參考-wenkub.com
2025-06-04 15:43 本頁(yè)面
【正文】 ⑵ 如采用動(dòng)態(tài)多級(jí)立方體網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)這種結(jié)點(diǎn)之間的互連，畫(huà)出網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，并指出其控制方式和各級(jí)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。以上互連關(guān)系用圖形描述如下：0→2→6→14→30→31→29→25→17→13→4→10→22→15→28→27→21→9→165→8→18→7→12→26→23→13→24→1911→20所以有：網(wǎng)絡(luò)直徑=∞；從5號(hào)結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)到7號(hào)結(jié)點(diǎn)，最短路徑要經(jīng)過(guò)3步，即5→8→18→7。設(shè)該機(jī)的時(shí)鐘頻率為f，則其實(shí)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(jìn)制數(shù)表示的處理機(jī)編號(hào)。⑴ 完成計(jì)算任務(wù)所需要的最短時(shí)間為多少拍？⑵ 實(shí)際吞吐率是多少M(fèi)FLOPS？解：本題的向量需要分兩段處理，每段長(zhǎng)度均為64。⑴ 設(shè)寄存器入/出各需1拍，此鏈接流水線的流過(guò)時(shí)間為多少拍？⑵ 假設(shè)每拍為50ns，完成這些計(jì)算并把結(jié)果存入相應(yīng)寄存器，此部件的實(shí)際吞吐率是多少M(fèi)FLOPS？解：寫(xiě)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。總時(shí)間為T(mén)=（1+6+1）+（1+14+1）+（1+6+1）+（1+7+1）+（321）=72⑸ V0←存儲(chǔ)器 V1←V2+V3 V4←V5*V6 S0←S1+S24條指令全部并行執(zhí)行。4．解：⑴ 第2兩條指令并行執(zhí)行，然后與第3條指令鏈接，第4條指令順序執(zhí)行。⑴ 畫(huà)出流水線執(zhí)行指令序列的時(shí)空?qǐng)D。I1 LOAD R0，M（A）I2 ADD R1，R0I3 LOAD R2，M（B）I4 MUL R3，R4I5 AND R4，R5I6 ADD R2，R5解：⑴⑵ 執(zhí)行時(shí)間=10ns11=110ns .8．第6題中假設(shè)所有運(yùn)算型指令都在譯碼（ID）段讀寄存器，在寫(xiě)結(jié)果（WB）段寫(xiě)寄存器，采用順序發(fā)射亂序完成的調(diào)度策略。解：⑴ 時(shí)空?qǐng)D如下：⑵ ， ， ， 。這兩個(gè)操作部件的輸出端和輸入端有直接輸出通路相互切換連接，且ALU部件產(chǎn)生的條件碼也能直接送入控制器。所以 ， ， 。7．用一條5個(gè)流水段的浮點(diǎn)加法流水線計(jì)算 。⑴ 畫(huà)出流水線的時(shí)空?qǐng)D。這樣，每次存儲(chǔ)器訪問(wèn)需2個(gè)時(shí)鐘周期。體系結(jié)構(gòu)作業(yè)解題參考第1章習(xí)題6．某處理機(jī)時(shí)鐘頻率為f=30MHz，處理速度為20MIPS，用它來(lái)執(zhí)行一個(gè)已知混合
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