软考中 流水线（必考计算）

软考中流水线技术的考点 2023年上半年上午题

6、设指令流水线将—条指令的执行分为取指,分析，执行三段，已知取指时间是2ns,分析时间需2ns.执行时间为1nS，则执行完1000条指令所需时间为（）。
A．1004ns
B．1998ns
C．2003ns
D．2008ns
参考答案：C

根据公式：流水线执行时间=第一条指令执行时间+(指令条数-1)×流水线周期                        =(2+2+1) +（1000-1） * 2                        = 2003 分析，举一反三--题目：若指令流水线把一条指令分为取指、分析和执行三部分，且这三部分的时间分别是 t取指=2 ns，t分析=2 ns，t执行=1 ns，则100条指令全部执行完中需______ns。 解析：解析：根据公式：流水线执行时间=第一条指令执行时间+(指令条数-1)×流水线周期可得：(2+2+1)+(100-1)×2=203ns ================= 流水线（必考计算） 取指→分析→执行 例：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取指2ns，分析2ns，执行1ns，那么流水线周期是多少？100条指令全部执行完毕需要时间？（实际做题优先算理论时间） 1. 周期/执行时间 周期 = 执行时间段最长的一段时间 执行时间： 理论公式 = 1条指令完整时间(即取指+分析+执行) + （指令条数 - 1） * 周期 实际公式 = （指令步骤数(即取指+分析) + 指令条数 - 1） * 周期 周期2ns 理论时间=（2+2+1）+(200-1)*2=203 实际时间=(3+200-1)*2=204 2. 吞吐率 在时间单位内流水线所完成的任务数量或输出的结果数量 计算公式：TP=指令条数/流水线执行时间         ====》 TP=100/203 最大吞吐率=1/流水线周期 (忽略了流水线建立时间比执行多消耗的时间，当指令条数n趋近无穷，n/(k+n-1)周期)=1/周期 最大吞吐率=1/2