●为了大幅度提高处理器的速度,当前处理器中采用了指令及并行处理技术,如超标量(Superscalar,)它

Question

●为了大幅度提高处理器的速度，当前处理器中采用了指令及并行处理技术，如超标量(Superscalar，)它是指 (1) 。流水线组织是实现指令并行的基本技术，影响流水线连续流动的因素除数据相关性、转移相关性外，还有 (2) 和 (3) ;另外，要发挥流水线的效率，还必须重点改进 (4) 。在RISC设计中，对转移相关性一般采用 (5) 方法解决。

(1) A．并行执行的多种处理安排在一条指令内

B．一个任务分配给多个处理机并行执行

C．采用多个处理部件，多条流水线并行执行

D．增加流水线级数，提高并行度

(2)~ (3) A．功能部件冲突

B．内存与CPU速度不匹配

C．中断系统

D．访内指令

(4) A．操作系统

B．指令系统

C．编译系统

D．高级语言

(5) A．猜测法

B．延迟转移

C．指令预取

D．刷新流水线重填

Answer 1

正确答案：C,A,C,C,B
【解析】为了大幅度提高处理器的速度，当前处理器中都采用了指令级并行处理技术，如超级标题就采用了用多个处理部件，多条流水线来并行执行指令，在超级标量处理机中配置了多个处理部件和指令译码，采取了多条流水线，还有多个寄存器端口和总线，可以同时执行多个操作，以并行处理桌提高计算机的速度。
流水线是实现指令并行的基本技术，其基本思想是将一条指令的全过程分为若干段，如取指、译码、取操作数、运算存结果等，每段由不同的功能部件来执行。当流水线各段工作都饱满时，才能达到最高效率。
计算机中不同指令的执行过程并不是规整统一的，有可能不同的指令在不同的操作中用到同一功能部件，使得流水线指令在同一时间访问同一功能部件，这就是功能部件冲突。此时，必然有指令要停下来，从而影响了流水线的效率。数据相关，即不同的指令要访问同一存储单元的数据，如果下一条指令的操作数地址是上一条指令保存结果的地址，那么取操作数的操作就要在保存结果的操作执行完成之后才能进行。在遇到条件转移指令时，当条件转移指令进入流水线后，直到下一地址确定之前，流水线不能继续工作而处于等待状态，这也要影响流水线效率。
中断系统工作也和转移情况类似，当中断发生时，要中止当前程序而转入中断程序，此时流水线也会中断。因此数据相关性、转移相关性、功能部件冲突和中断系统都是影响流水线连续流动的因素。好的编译系统产生的目标指令流可使流水线尽可能满负荷工作。所以，要充分发挥流水线效率，重点是改进编译系统。在精简指令系统计算机(RISC)中，若遇到成功的条件转移指令或无条件转移指令，流水线使预取的反映指令失效，从而浪费了机器周期，影响了流水线的效率。为了提高流水线工作效率，RISC一般将转移指令与其前面的一条指令对换位置，使成功的转移总是在紧跟的指令被执行之后发生，从而使预取的指令不作废，这就是延迟转移法。