下列关于流水线方式执行指令的叙述中,不正确的是( )。A.流水线方式可提高单条指令的执行速度 B.流水线方式下可同时执行多条指令 C.流水线方式提高了各部件的利用率 D.流水线方式提高了系统的吞吐率

题目
下列关于流水线方式执行指令的叙述中,不正确的是( )。

A.流水线方式可提高单条指令的执行速度
B.流水线方式下可同时执行多条指令
C.流水线方式提高了各部件的利用率
D.流水线方式提高了系统的吞吐率

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  • 第1题:

    ● 下列关于流水线的叙述中,错误的是 (26) 。

    (26)

    A. 流水线能够提高吞吐率

    B. 流水线提高了器件的利用率

    C. 流水线提高了单指令的处理速度

    D. 超标量处理器采用了流水线技术


    正确答案:C

    试题(26)分析
    本题考查计算机系统中流水线技术方面的基础知识。
    流水线技术是一种将每条指令分解为多步,并让各步操作重叠,从而实现几条指令并行处理的技术。程序中的指令仍是一条条顺序执行,但可以预先取若干条指令,并在当前指令尚未执行完时提前启动后续指令的另一些操作步骤。这样显然可加速一段程序的运行过程。可见,选项C的说法是错误的。
    参考答案
    (26)C

  • 第2题:

    下列对RISC的说法中,不正确的是(49)。

    A.指令长度固定

    B.指令种类少

    C.寻址方式少

    D.不适合流水线操作


    正确答案:D
    解析:精简指令集计算机(RISC)与复杂指令集计算机CISC的比较如表1-6所示。

  • 第3题:

    在80486微处理器中提出了指令流水线技术,下面关该技术描述不正确的是__。

    A.多条指令可以在不同的执行阶段同时进行

    B.将指令的执行分为多个步骤

    C.指令的执行采用重叠执行方法

    D.多指令单步同时执行


    正确答案:D

  • 第4题:

    下列关于超标量(Superscalar)技术的叙述,错误的是

    A.超标量技术通过内置多条流水线来同时执行多个处理

    B.超标量技术的实质是以空间换取时间

    C.在经典奔腾中,由两条整数指令流水线和一条浮点指令流水线组成

    D.流水线U和流水线V既可以执行精简指令义可以执行复杂指令


    正确答案:D
    解析:流水线U既可以执行精简指令又可以执行复杂指令,而流水线V只能执行精简指令。

  • 第5题:

    下列对RISC的说法中,不正确的是______。

    A.指令长度固定

    B.指令种类少

    C.寻址方式少

    D.不适合流水线操作


    正确答案:D
    解析:RISC是精简指令集计算机的缩写。RISC具有如下特点:指令种类少,指令长度固定,寻址方式少,设置最少的访内存指令,非常适合流水作业,CPU内设置最大的寄存器。

  • 第6题:

    下列相对于CISC,关于RISC的说法中,不正确的是( )。

    A. 指令长度固定
    B. 指令种类少
    C. 寻址方式少
    D. 不适合流水线操作

    答案:D
    解析:

  • 第7题:

    以下关于RISC和CISC的叙述中,不正确的是( )。

    A.RISC通常比CISC的指令系统更精简
    B.RISC通常会比CISC配置更多的寄存器
    C.RISC指令长度固定,指令格式少,寻址方式少
    D.CISC大部分指令在一个机器周期内完成,采用流水线技术

    答案:D
    解析:
    RISC是Reduced Instruction Set Computer的缩写,即精简指令集计算机。CISC计算机指复杂指令集计算机。RISC有下列特点:(1)指令系统中只包含使用频率较高但不复杂的指令。(2)指令长度固定,指令格式少,寻址方式少。(3)只有存取数指令访问主存,其他指令都在寄存器之间运算。(4)大部分指令在一个机器周期内完成,采用流水技术。(5)CPU中增加了通用寄存器的数量。(6)硬联逻辑控制,不用微程序控制技术。(7)采用优化的编译,以有效地支持高级语言。综上所述,D选项是RISC的特点,描述错误。

  • 第8题:

    指令采用顺序方式、流水线方式执行的主要差别是什么?各有什么优点和缺点?
    顺序方式是,在一条指令完全执行结束后,再开始执行下一条指令。
    优点是控制器设计简单,容易实现缺点是速度比较慢。
    指令流水线方式是提高计算机硬件性能的重要技术和有效措施,在成本增加不多的情况下很明显地提高了计算机的性能。追求的目标是力争在每一个指令执行步骤中完成一条指令的执行过程。实现思路是把一条指令的几项功能划分到不同的执行部件去完成,在时间上又允许这几个部件可以同时运行。
    缺点是控制器设计复杂,比较不容易实现;突出的优点是速度明显提高。

  • 第9题:

    下列关于指令、指令系统和程序的叙述中错误的是()

    • A、指令是可被CPU直接执行的操作命令
    • B、指令系统是CPU能直接执行的所有指令的集合
    • C、可执行程序是为解决某个问题而编制的一个指令序列
    • D、可执行程序与指令系统没有关系

    正确答案:D

  • 第10题:

    Pentium的V流水线和U流水线都可执行任何指令。


    正确答案:错误

  • 第11题:

    问答题
    指令采用顺序方式、流水线方式执行的主要差别是什么?各有什么优点和缺点?

    正确答案: 顺序方式是,在一条指令完全执行结束后,再开始执行下一条指令。
    优点是控制器设计简单,容易实现缺点是速度比较慢。
    指令流水线方式是提高计算机硬件性能的重要技术和有效措施,在成本增加不多的情况下很明显地提高了计算机的性能。追求的目标是力争在每一个指令执行步骤中完成一条指令的执行过程。实现思路是把一条指令的几项功能划分到不同的执行部件去完成,在时间上又允许这几个部件可以同时运行。
    缺点是控制器设计复杂,比较不容易实现;突出的优点是速度明显提高。
    解析: 暂无解析

  • 第12题:

    多选题
    CPU内使用流水线技术后,下列说法可能的是()
    A

    取指令和执行指令同步进行

    B

    取指令和执行指令异步进行

    C

    正在执行的指令与流水线中的指令冲突

    D

    流水线内的指令无效

    E

    流水线取指与执行的指令有关

    F

    流水线取指与执行的指令无火


    正确答案: C,D
    解析: 由于流水线取指由各功能部件独立完成,囚此CPU内使用流水线技术后,可能的是取指令和执行指令同步进行、正在执行的指令与流水线中的指令冲突、流水线内的指令无效、流水线取指与执行的指令有关或流水线取指与执行的指令无关;不可能的是取指令和执行指令异步进行,因此A、C、D、E、F是正确答案。

  • 第13题:

    下面是关于Pentium 4微处理器中指令流水线的叙述,其中错误的是

    A.有多条指令流水线

    B.每条指令流水线有多级

    C.每级流水线的执行时间需要多个时钟周期

    D.采用指令流水线结构有利于提高微处理器的运算速度


    正确答案:C
    解析:本题考查指令流水线的相关概念。Pentium微处理器有两条指令流水线,分别是U-流水线和V-流水线,Pentium PRO、Pentium 2,Pentium 3,Pentium 4其指令流水线均为3条,选项A说法正确。Pentium 4微处理器的指令流水线级数由14级提高到20级,选项B说法正确。采用指令流水线操作后,每条指令实际执行需要几个时钟周期,但每一级指令都要在一个时钟周期内完成,选项C说法错误。采用指令流水线结构有利于提高微处理器的运算速度,选项D说法正确。正确答案为选项C。

  • 第14题:

    以下关于指令流水线的描述中,正确的是(16)。

    A.出现数据相关时采用猜测法来加快执行

    B.解决程序转移对流水线的影响需要相关专用通路的支持

    C.在出现中断的情况下可以让已经进入流水线的指令继续执行

    D.流水线机器不能执行复杂指令


    正确答案:C
    解析:流水线计算机中通常采用相关专用通路的方法解决数据相关问题,例如第n+1条指令的操作数地址为第n条指令的运算结果,这时第n+1条指令的操作数通过专用通路直接从数据处理部件取得,而不必等待第n条指令存入后再取操作数。流水线计算机出现程序转移时采用猜测法处理,即先选定一条转移分支继续执行,使得流水线不会中断,等到条件码生成后,如果猜错了,则要返回分支点重新执行,这里要保证不能破坏分支点的现场,避免产生错误的结果。流水线出现I/O中断时可以让已经进入流水线的指令继续执行,直到执行完成,这种方法叫做不精确断点法。所谓精确断点法是指出现中断时立即停工所有指令的执行,转入中断处理。在CISC计算机和RISC计算机中都可以使用流水线来加快指令处理。

  • 第15题:

    下面是有关微处理器指令流水线的叙述,其中错误的是

    A.指令流水线中的功能部件(如取指部件、译码部件等)同时执行各自的任务

    B.指令流水线在理想情况下,每个时钟都有一条指令执行完毕

    C.Pentium处理器中的所谓“超级流水线”就是指级数很多而每级功能又比较简单的流水线

    D.Pentium4微处理器中含有三条功能相同的整数运算流水线


    正确答案:D
    解析:用流水线技术的CPU使用指令重叠的办法,即在一条指令还没有处理完时,就开始处理下一条指令。典型的流水线将每一条机器指令分成取指、译码、取操作数、执行、回写5步。在理想条件下,平均每个时钟周期可以完成一条指令。而所谓“超级流水线处理”是将机器指令划分为更多级的操作,以减轻每一级的复杂程度。在流水线的每一步中,如果需要执行的逻辑操作少一些,则每一步就可以在较短的时间内完成。

  • 第16题:

    下列关于超标量(Superscalar)技术的叙述,错误的是( )。

    A.超标量技术通过内置多条流水线来同时执行多个处理

    B.超标量技术的实质是以空间换取时间

    C.在经典奔腾芯片中,由两条整数指令流水线和一条浮点指令流水线组成

    D.流水线U和流水线v既可以执行精简指令又可以执行复杂指令


    正确答案:D
    解析:超标量技术是奔腾芯片的重要特征之一,流水线U既可以执行精简指令又可以执行复杂指令,而流水线V只能执行精简指令。

  • 第17题:

    以下关于CISC和RISC的描述中,不正确的是______。

    A.RISC强调对指令流水线的优化
    B.CISC的指令集复杂庞大,而RISC的指令集简单精简
    C.CISC体系结构下各种指令的执行时间相差不大
    D.RISC采用Load/Store结构

    答案:C
    解析:
    本题考查指令集的基础知识。RISC(reduced instruction set computer,精简指令集计算机)是一种执行较少类型计算机指令的微处理器,起源于80年代的MIPS主机(即RISC机),RISC机中采用的微处理器统称RISC处理器,它能够以更快的速度执行操作(每秒执行更多百万条指令,即MIPS)。因为计算机执行每个指令类型都需要额外的晶体管和电路元件,计算机指令集越大就会使微处理器更复杂,执行操作也会更慢。精简指令集包含了简单、基本的指令,通过这些简单、基本的指令,就可以组合成复杂指令。每条指令的长度都是相同的,可以在一个单独操作里完成。大多数的指令都可以在一个机器周期里完成,并且允许处理器在同一时间内执行一系列的指令。强调对指令流水线的优化,同时采用Load/Store结构进行外部数据的访问。CISC是复杂指令系统计算机(Complex Instruction Set Computer)的简称,微处理器是台式计算机系统的基本处理部件,每个微处理器的核心是运行指令的电路。指令由完成任务的多个步骤所组成,把数值传送进寄存器或进行相加运算。CISC的指令集复杂庞大,而RISC则较为精简,在CISC体系结构下各种指令的执行时间相差较大。

  • 第18题:

    下列关于流水线方式执行指令的叙述中,不正确的是( )。

    A.流水线方式可提高单条指令的执行速度
    B.流水线方式下可同时执行多条指令
    C.流水线方式提高了各部件的利用率
    D.流水线方式提高了系统的吞吐率

    答案:A
    解析:
    流水线(pipeline)技术是指在程序执行时多条指令重叠进行操作的一种准并行处理实现技术。流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。在CPU中由5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,然后将一条指令分成5—6步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令,因此提高CPU的运算速度。经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水,即取指令、译码、执行、写回结果,浮点流水又分为八级流水。

  • 第19题:

    以下关于CISC复杂指令集计算机和RISC精简指令集计算机的叙述中,错误的是( )。

    A.采用RISC技术,指令系统中的指令种类和寻址方式更少
    B.RISC型CPU不仅精简了指令系统,而且还采用了超标量和超流水线结构
    C.RISC与CISC在软件和硬件上兼容
    D.RISC指令格式整齐划一,指令在执行时间和效率上相对一致

    答案:C
    解析:
    CPU根据所使用的指令集可以分为:CISC指令集和RISC指令集两种。复杂指令集(CISC,Complex Instruction Set Computer)处理器中,不仅程序的各条指令是顺序串行执行,而且每条指令中的各个操作也是顺序串行执行的。顺序执行的优势是控制简单,但计算机各部分的利用率低,执行速度相对较慢。为了能兼容以前开发的各类应用程序,现在还在继续使用这种结构。精简指令集(RISC,Reduced Instruction Set Computing )技术是在CISC指令系统基础上发展起来的,实际上CPU执行程序时,各种指令的使用频度非常悬殊,使用频率最高的指令往往是一些非常简单的指令。因此RISC型CPU不仅精简了指令系统,而且还采用了超标量和超流水线结构,大大增强了并行处理能力。RISC的特点是指令格式统一,种类比较少,寻址方式简单,因此处理速度大大提高。但是RISC与CISC在软件和硬件上都不兼容,当前中高档服务器中普遍采用RISC指令系统的CPU和UNIX操作系统。答案:C

  • 第20题:

    流水线中造成资源相关的原因是执行算术指令而引起。


    正确答案:错误

  • 第21题:

    关于经典奔腾的U、V流水线,说法不正确的是()

    • A、它们都是整数指令流水线,但是功能不同
    • B、两条流水线同时工作时,流水线U可执行复杂指令,流水线V只能执行精简指令
    • C、它们属于以空间换取时间的超标量技术
    • D、它们各有自己的算术逻辑单元,地址生成电路及Cache接口

    正确答案:B

  • 第22题:

    CPU内使用流水线技术后,下列说法可能的是()

    • A、取指令和执行指令同步进行
    • B、取指令和执行指令异步进行
    • C、正在执行的指令与流水线中的指令冲突
    • D、流水线内的指令无效
    • E、流水线取指与执行的指令有关
    • F、流水线取指与执行的指令无火

    正确答案:A,C,D,E,F

  • 第23题:

    单选题
    关于经典奔腾的U、V流水线,说法不正确的是()
    A

    它们都是整数指令流水线,但是功能不同

    B

    两条流水线同时工作时,流水线U可执行复杂指令,流水线V只能执行精简指令

    C

    它们属于以空间换取时间的超标量技术

    D

    它们各有自己的算术逻辑单元,地址生成电路及Cache接口


    正确答案: A
    解析: 暂无解析

  • 第24题:

    单选题
    某CPU主频为1.03GHz,采用4级指令流水线,每个流水段的执行需要1个时钟周期。假定CPU执行了100条指令,在其执行过程中没有发生任何流水线阻塞,此时流水线的吞吐率为(  )。
    A

    0.25×109条指令/秒

    B

    0.97×109条指令/秒

    C

    1.0×109条指令/秒

    D

    1.03×109条指令/秒


    正确答案: A
    解析:
    采用4级指令流水线执行100条指令,在执行过程中共用4+(100-1)=103个时钟周期。CPU的主频是1.03GHz,也就是说每秒钟有1.03G个时钟周期。流水线的吞吐率为1.03G×100/103=1.0×109条指令/秒,故答案为C。