计算取指令时间

计算取指令时间

●若每一条指令都可以分解为取指、分析和执行三步。已知取指时间t取指＝5，分析时间t 分析＝2t，执行时间t执行＝5t，。如果按顺序方式从头到尾执行完500条指令需（4）t。如果按照[执行]k、[分析] k+1、[取指]k+2重叠的流水线方式执行指令，从头到尾执行完500指令需要（5）t。(05年下半年网工)

（4）A. 5590 B. 5595 C. 6000 D. 6007

（5）A. 2492 B. 2500 C. 2510 D. 2515

解析:

先取出最长的单步执行周期:5t

顺序执行完为: (5t+2t+5t)*500=6000t

流水执行第一步指令为: 5t(最长单步执行时间)*3(指令步数)=15t

流水全部执行完: 15t+(500-1)*5t(最长单步执行时间)=2510t

得答案为: (4)C (5)C

●若指令流水线把一条指令分为取指、分析和执行三部分，且三部分的时间分别是t取指＝2ns，t分析＝2ns，t执行＝1ns。则100条指令全部执行完毕需__(4)__ns。(04年下午网工)

(4)A.163 B.183 C.193 D.203

解析:

先取出最长的单步执行周期:2t

顺序执行完为: (2t+2t+1t)*100=500t

流水执行第一步指令为: 2t(最长单步执行时间)*3(指令步数)=6t

流水全部执行完: 6t+(100-1)*2t(最长单步执行时间)=204t

答案: (4)D

●现采用四级流水线结构分别完成一条指令的取指、指令译码和取数、运算以及送回运算结果四个基本操作，每步操作时间依次为：60ns,100ns,50ns,70ns。该流水线的操作周期应为（1）ns，若有一小段程序需要用20条基本指令完成（这些指令完全适合于流水线上执行），则第一步指令执行完需（2）ns,完成该段程序需（3）ns.

解析:

先取出最长的单步执行周期:100ns

顺序执行完为: (60+100+50+70)*20=5600ns

流水执行第一步指令为: 100(最长单步执行时间)*4(指令步数)=400ns

流水全部执行完: 400+(20-1)*100=2300ns