某指令流水线由5段组成，各段所需要的时间如图1-5所示。连续输入10条指令时的吞吐率为______。A．10/70△tB．10/49△tC．10/35△tD．10/30△t
题目
某指令流水线由5段组成，各段所需要的时间如图1-5所示。
连续输入10条指令时的吞吐率为______。
A．10/70△t
B．10/49△t
C．10/35△t
D．10/30△t
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第1题：
某指令流水线南5段组成，第l、3、5段所需时间为△t，第2、4段所需时间分别为3△t、2△t，如下图所示，那么连续输入n条指令时的吞吐率(单位时间内执行的指令个数)TP为( )。
A．n/[5*(3+2)△t]
B．n/[(3+3+2)△t+3(n-1)△t]
C．n/[(3+2)△t+(n-3)△t]
D．n/[(3+2)△t+5*3△t]
正确答案：B
解析：TP=指令总数÷执行这些指令所需要的总时间。执行这些指令所需要的总时间=(t+3t+t+2t+t)+3(n-1)t。 -
第2题：
某指令流水线由4段组成，各段所需要的时间如下图所示。连续输出8条指令时的吞吐率（单位时间内流水线所完成的任务数或输出的结果数）为（4）。
A.8/56Δt
B.8/32Δt
C.8/28Δt
D.8/24Δt
正确答案：C
当流水线各段所经历的时间不一样时，吞吐率的计算公式为：式中m为流水线的段数；ti为第i段所需时间；n为输入的指令数；tj为该段流水线中瓶颈段的时间。将题中已知条件代入上式，求出吞吐率TP为8/28t。 -
第3题：
某指令流水线由5段组成，第1、3、5段所需时间为△t，第2、4段所需时间分别为 3△t、2△t，如下图所示，那么连续输An条指令时的吞吐率(单位时间内执行的指令个数)TP为(6)。
A．
B．
C．
D．
正确答案：B
解析：本题考查计算机系统流水线方面的基础知识。吞吐率和建立时间是使用流水线技术的两个重要指标。吞吐率是指单位时间里流水线处理机流出的结果数。对指令而言，就是单位时间里执行的指令数。流水线开始工作，须经过一定时间才能达到最大吞吐率，这就是建立时间。若D2个子过程所用时间一样，均为t0，则建立时间T0=mt0。本题目中，连续输入n条指令时，第1条指令需要的时间为(1+3+1+2+1)t,之后，每隔3t便完成1条指令，即流水线一旦建立好，其吞吐率为最长子过程所需时间的倒数。综合n条指令的时间为(1+3+1+2+1)t+(n-1)×3t，因此吞吐率为
-
第4题：
某数据处理流水线如图1-5所示，若每隔3△t流入一个数据，连续处理4个数据。此数据处理流水线的实际吞吐率为(77)。此时该流水线的效率为(78)。
A．4/(12△t)
B．4/(13△t)
C．4/(14△t)
D．4/(15△t)
正确答案：D
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第5题：
数据处理流水线如图4-11所示。若每隔△t流入一个数据，连续流入4个数据，则该流水线的实际吞吐率为______。
正确答案：C
解析：将部件分解、隔离，且让指令分步骤在不同部件中重叠执行是实现流水线结构的核心思想。流水线的主要性能参数有：吞吐率、加速比、效率等。其中，吞吐率是指单位时间内能处理的指令条数或能输出的结果量。吞吐率越高，计算机系统的处理能力就越强。吞吐率的基本计算公式是：式中，n为完成任务的总数，在指令流水线中就是完成的指令总条数；Tk是完成n个任务所用的时间。对于本试题的图4-11是一个4级(k=4)且各级执行时间相等的流水线(顺序流动，不存在相关瓶颈)，若每隔t流入一个数据，连续流入4个(n=4)数据，执行这4条指令所需的总时间Tk=(k+n-1)t=(4+4-1)t=7t，则该流水线的实际吞吐率。 -
第6题：
某计算机系统采用5级流水线结构执行指令，设每条指令的执行由取指令(4△t)、分析指令( 2△t)、取操作数(6△t)、运算(2△t) , 写回结果(4△t)组成,并分别用5个子部件完成,该流水线的最大吞吐率为( ) ;若连续向流水线拉入10条指令，则该流水线的加速比为(请作答此空)。A. 1:10
B. 2:1
C.5:2
D. 3:1答案：C解析：最大吞吐率Tpmax =1/max (T1，... Ti，.. Tm)，而其中, m是流水线的段数,是特定过程段执行时间。加速比(S)定义:不使用流水线所用的时间与使用流水线所用的时间比即为加速比。通常加速比大于1。(1) 使用流水线的时间T= (10-1) *6△t+(4+2+6+2+4) △t=72△t,指令条数=10。( 2 )不使用流水线的时间t0= ( 4+2+6+2+4) △t*10=180△t。加速比=90△t/36△t=5/2最大的时间段是3△t.因此最大吞吐率=1/3△t。 -
第7题：
某计算机系统采用5级流水线结构执行指令，设每条指令的执行由取指令(3△t)、分析指令(1△t)、取操作数(5△t)、运算(1△t)， 写回结果(2△t)组成，并分别用5个子部件完成，该流水线的最大吞吐率为( )。
答案：B解析：吞吐率：单位时间内流水线完成的任务数量。
最大吞吐率 =1/max（
），而其中，m是流水线的段数， 是特定过程段执行时间。 -
第8题：
某计算机系统采用5级流水线结构执行指令，设每条指令的执行由取指令(2 Δt )、分析指令(1Δt )、取操作数(3Δt )、运算(1Δt )和写回结果(2Δt ) 组成， 并分别用5 个子部件完成，该流水线的执行周期为（请作答此空） ；若连续向流水线输入10条指令，该流水线完成的时间为（ ）。A.3Δt
B.1Δt
C.2Δt
D.7Δt答案：A解析：流水线的执行周期为流水线执行时间最长的一段。10条指令使用流水线的执行时间=（2Δt+1Δt+3Δt+1Δt+2Δt）+（10-1）*3Δt=36Δt。 -
第9题：
某计算机系统采用4级流水线结构执行命令，设每条指令的执行由取指令（2Δt）、分析指令（1Δt）、取操作数（3Δt）、运算并保存结果（2Δt）组成（注：括号中是指令执行周期）。并分别用4个子部件完成，该流水线的最大吞吐率为（请作答此空）；若连续向流水线输入5条指令，则该流水线的加速比为（ ）。A.1
B.1/2Δt
C.1/3Δt
D.1/8Δt答案：C解析：流水线的最大吞吐率为指令执行周期的倒数，流水线的加速比是不使用流水线的执行时间与使用流水线的执行时间的比值，题干中不使用流水线的执行时间=（2Δt+1Δt+3Δt+2Δt）*5=40Δt，使用流水线的执行时间=（2Δt+1Δt+3Δt+2Δt）+3Δt*（5-1）=20Δt，流水线的加速比为2:1。 -
第10题：
某指令流水线由5段组成，第1、3、5段所需时间为Δt，第2、4段所需时间分别为3Δt、2Δt，如下图所示，那么连续输入n条指令时的吞吐率（单位时间内执行的指令个数）TP为（ ）。
答案：B解析：TP=指令总数÷执行这些指令所需要的总时间。执行这些指令所需要的总时间=（Δt+3Δt+Δt+2Δt+Δt）+3（n-1)Δt -
第11题：
某计算机系统采用 5 级流水线结构执行指令，设每条指令的执行由取指令(2 ?t )、分析指令(1?t )、取操作数(3?t )、运算(1?t )和写回结果(2?t ) 组成， 并分别用 5 个子部完成，该流水线的最大吞吐率为() ;若连续向流水线输入 10 条指令，则该流水线的加速比为( 请作答此空) .A. 1:10
B. 2:1
C. 5:2
D. 3:1答案：C解析：本题考察流水线知识，相关计算公式如下：计算机流水线执行周期=最慢那个指令执行时间；流水线执行时间=首条指令执行时间+（指令总数-1）*流水线执行周期；流水线吞吐率=任务数/完成时间；流水线加速比=不采用流水线的执行时间/采用流水线的执行时间；根据公式：流水线执行周期=3?t，流水线执行时间= n/（2?t +1?t +3?t +1?t + 2?t +（n-1）*3?t）=n/[9?t + (n-1)3?t)]=n/(6?t +n*3?t),当n趋向无穷大时，比值为1/3?t10条指令不用流水线的执行时间=（2?t +1?t +3?t +1?t +2?t）*10=90?t。10条指令使用流水线的执行时间=（2?t +1?t +3?t +1?t +2?t）+（10-1）*3?t =36?t。所以加速比为：90?t /36?t =5:2 -
第12题：
某计算机系统采用5级流水线结构执行指令，设每条指令的执行由取指令(2Δt)、分析指令(1Δt)、取操作数(3Δt)、运算(1Δt)和写回结果(2Δt)组成，并分别用5个子部完成，该流水线的最大吞吐率为()A.. 1/9Δt
B. 1/3Δt
C. 1/2Δt
D. 1/1Δt答案：B解析：本题考察流水线知识，相关计算公式如下：计算机流水线执行周期=最慢那个指令执行时间；流水线执行时间=首条指令执行时间+（指令总数-1）*流水线执行周期；流水线吞吐率=任务数/完成时间；流水线加速比=不采用流水线的执行时间/采用流水线的执行时间；根据公式：流水线执行周期=3Δt，流水线执行时间= n/(2Δt+1Δt+3Δt+1Δt+2Δt+(n-1)*3Δt)= n/[9Δt + (n-1)3Δt)]=n/(6Δt +n*3Δt),当n趋向无穷大时，比值为1/3Δt -
第13题：
某指令流水线由4段组成，各段所需要的时间如下图所示。连续输入8条指令时 的吞吐率（单位时间内流水线所完成的任务数或输出的结果数）为 （4）
A.8/56Δt
B.8/32Δt
C.8/28Δt
D.8/24Δt
正确答案：C
线水线周期为执行时间最长的一段，所以本题流水线的周期为3Δt流水线的计算公式为：单条指令所需时间+（n-1）*（流水线周期）；本题为8条指令即n=8；因此执行完8条指令所需的时间为（1+2+3+1）Δt+（8-1）*3Δt=28Δt流水线的吞吐率（ThoughPutrate，TP）是指在单位时间内流水线所完成的任务数量或输出的结果数量。计算流水线吞吐率的最基本的公式为：所以本题的正确答案为：8/28Δt -
第14题：
某指令流水线由 5段组成，第 1、3、5段所需时间为?t，第2、4段所需时间分别为3?t、2?t，如下图所示，那么连续输入n条指令时的吞吐率（单位时间内执行的指令个数）TP 为 （5）。
A.A
B.B
C.C
D.D
正确答案：B
本题考查计算机系统流水线和接口方面的基础知识。吞吐率和建立时间是使用流水线技术的两个重要指标。吞吐率是指单位时间里流水线处理机流出的结果数。对指令而言，就是单位时间里执行的指令数。流水线开始工作时，需经过一定时间才能达到最大吞吐率，这就是建立时间。若m个子过程所用时间一样，均为t0，则建立时间T0=mt0。本题目中，连续输入n条指令时，第1条指令需要的时间为(1+3+1+2+1)t，之后，每隔3t便完成1条指令，即流水线一旦建立好，其吞吐量为最长子过程所需的时间的倒数。综合n条指令的时间(1+3+1+2+1)t+(n-1)×3t，因此吞吐率为B -
第15题：
某指令流水线由5段组成，第1、3、5段所需时间为△t，第2、4段所需时间分别为3At、2At，如下图所示，那么连续输入n条指令时的吞吐率(单位时间内执行的指令个数)TP为( )。
A．n/[5*(3+2)△t]
B．n/[(3+3+2)△t+3(3-1)△t]
C．n/[(3+2)△t+(n-3)△t]
D．n/[(3+2)△t+5*3△t]
正确答案：B
解析：吞吐率和建立时间是使用流水线技术的两个重要指标。吞吐率是指单位时间里流水线处理机流出的结果数。对指令而言，就是单位时间所执行的指令数。流水线开始工作时，需经过一定时间才能达到最大吞吐率，这就是建立时间。若m个子过程所用时间一样，均为tO，则建立时间TO—mto。本题目中，连续输人n条指令时，第1条指令需要的时间为(1+3+1+2+1)t，之后，每隔3t便完成1条指令，即流水线一旦建立好，其吞吐率为最长子过程所需时间的倒数。综合n条指令的时间为(1+3+1+2+1)t+(n-1)×3t，因此吞吐率为n／(3+3+2)t+3(n-1)t。 -
第16题：
某指令流水线由5段组成，各段所需要的时间如下图所示。
连续输入100条指令时的吞吐率为（ ）。A.
B.C.D.正确答案：C
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第17题：
某计算机系统采用5级流水线结构执行指令,设每条指令的执行由取指令( 2△t)、分析指令( 1△t)、取操作数(3△t)、运算(1△t).写回结果 (2△t)组成，并分别用5个子部件完成，该流水线的最大吞吐率为(请作答此空) ;若连续向流水线拉入10条指令，则该流水线的加速比为( ) 。
答案：B解析：
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第18题：
某计算机系统采用5级流水线结构执行指令，设每条指令的执行由取指令( 2△t)、分析指令( 10t)、取操作数(3△t)、运算(1Ot)， 写回结果(20t)组成，并分别用5个子部件完成，该流水线的最大吞吐率为( ) ; 若连续向流水线拉入10条指令，则该流水线的加速比为(请作答此空)。A.1:10
B.2:1
C.5:2
D.3:1答案：C解析：最大吞吐率:单位时间内流水线完成的任务数量。最大吞吐率Tpmax= =1/max (..j..m , 而其中, m是流水线的段数,是特定过
程段执行时间。如果,-条流水线的段数越多 ,过程执行时间越长,那么,这条流水线的理论吞吐率就越小。加速比(S)定义:不使用流水
线所用的时间与使用流水线所用的时间比即为加速比。通常加速比大于1就可以了。T= (10-1) *3△t+ (2+1+3+1+2) st=36△t,指
令条数=10.不使用流水线的时间t0= ( 2+1+3+1+2) 4t*10=90△t。加速比=90△t/36△t= 5/2实际吞吐率=10/36△t,这里有个坑,
就是要求的是最大吞吐率。在最大的时间段是3△t。因此是1/3△t -
第19题：
某指令流水线由4段组成，各段所需的时间如下图所示。连续输入10条指令时的吞吐率（单位时间内流水线所完成的任务数或输出的结果数）为（ ）？
A.10/55Δt
B.10/110Δt
C.10/100Δt
D.10/50Δt答案：A解析：流水线的吞吐率指的是计算机中的流水线在特定的时间内可以处理的任务或输出的数据的结果的数量。流水线的吞吐率可以进一步分为最大吞吐率和实际吞吐率。该题目中要求解的是实际吞吐率，以流水方式执行10条指令的执行时间计算方式是：第一条完全执行完毕需要10Δt，而第二条指令再需5Δt即可执行完成，以此类推，总时间为10+（10-1）*5=55Δt。还有一种快速的计算方式是找到使用时间最长的一段，也就是5Δt，将其乘以指令总数10，然后再加上其它非最长的时间片段即可，最后答案都是55Δt。因此吞吐率为10/55Δt。 -
第20题：
某指令流水线由4段组成，各段所需的时间如下图所示。连续输入8条指令时的吞吐率（单位时间内流水线所完成的任务数或输出的结果数）为（ ）？
A.8/56Δt
B.8/32Δt
C.8/28Δt
D.8/24Δt答案：C解析：流水线的吞吐率指的是计算机中的流水线在特定的时间内可以处理的任务或输出的数据的结果的数量。流水线的吞吐率可以进一步分为最大吞吐率和实际吞吐率。该题目中要求解的是实际吞吐率，以流水方式执行8条指令的执行时间计算方式是：第一条完全执行完毕需要7Δt，而第二条指令再需3Δt即可执行完成，以此类推，总时间为7+（8-1）*3=28Δt。因此吞吐率为8/28Δt。 -
第21题：
某计算机系统采用4级流水线结构执行命令，设每条指令的执行由取指令（2Δt）、分析指令（1Δt）、取操作数（3Δt）、运算并保存结果（2Δt）组成（注：括号中是指令执行周期）。并分别用4个子部件完成，该流水线的最大吞吐率为（ ）；若连续向流水线输入5条指令，则该流水线的加速比为（请作答此空）。A.1:1
B.2:1
C.8:3
D.3:8答案：B解析：流水线的最大吞吐率为指令执行周期的倒数，流水线的加速比是不使用流水线的执行时间与使用流水线的执行时间的比值，题干中不使用流水线的执行时间=（2Δt+1Δt+3Δt+2Δt）*5=40Δt，使用流水线的执行时间=（2Δt+1Δt+3Δt+2Δt）+3Δt*（5-1）=20Δt，流水线的加速比为2:1。 -
第22题：
某计算机系统采用 5 级流水线结构执行指令，设每条指令的执行由取指令(2 ?t )、分析指令(1?t )、取操作数(3?t )、运算(1?t )和写回结果(2?t ) 组成， 并分别用 5 个子部完成，该流水线的最大吞吐率为(请作答此空 ) ;若连续向流水线输入 10 条指令，则该流水线的加速比为() .A. 1/9?t
B. 1/3 ?t
C. 1/2?t
D. 1/1?t答案：B解析：本题考察流水线知识，相关计算公式如下：计算机流水线执行周期=最慢那个指令执行时间；流水线执行时间=首条指令执行时间+（指令总数-1）*流水线执行周期；流水线吞吐率=任务数/完成时间；流水线加速比=不采用流水线的执行时间/采用流水线的执行时间；根据公式：流水线执行周期=3?t，流水线执行时间= n/（2?t +1?t +3?t +1?t + 2?t +（n-1）*3?t）=n/[9?t + (n-1)3?t)]=n/(6?t +n*3?t),当n趋向无穷大时，比值为1/3?t10条指令不用流水线的执行时间=（2?t +1?t +3?t +1?t +2?t）*10=90?t。10条指令使用流水线的执行时间=（2?t +1?t +3?t +1?t +2?t）+（10-1）*3?t =36?t。所以加速比为：90?t /36?t =5:2 -
第23题：
某指令流水线由5段组成，各段所需要的时间如下图所示。
连续输入100条指令时的吞吐率为（ ）。
答案：C解析：流水线的执行时间=（t1+t2+...+tk）+（n-1）*△t=(t+3t+t+2t+t)+(100-1)*3t=305t流水线的吞吐率=指令执行条数/流水线执行时间=100/305△t