问答题

某16位计算机中,带符号整数用补码表示,数据Cache和指令Cache分离。表1给出了指令系统中部分指令格式,其中Rs和Rd表示寄存器,mem表示存储单元地址,(x)表示寄存器x或存储单元x的内容。
该计算机采用5段流水方式执行指令,各流水段分别是取指IF、译码/读寄存器ID、执行/计算有效地址EX、访问存储器M、结果写回寄存器WB,流水线采用“按序发射,按序完成”方式,没有采用转发技术处理数据相关,并且同一寄存器的读和写操作不能在同一个时钟周期内进行。请回答下列问题。
表1 指令系统中部分指令格式
名 称 指令的汇编格式 指令功能
加法指令 ADD Rs,Rd (Rs)+(Rd)→Rd
算术左移 SHL Rd 2*(Rd)→Rd
算术右移 SHR Rd (Rd)/2→Rd
取数指令 LOAD Rd,mem (mem)→Rd
存数指令 STORE Rs,mem (Rs)→mem
若某个时间段中,有连续的4条指令进入流水线,在其执行过程中没有发生任何指令段阻塞,则执行这4条指令所需的时钟周期数为多少

【参考答案】

除了第1条指令需要5个时钟周期输出结果外,后面的3条指令都只需要一个时钟周期就可以输出结果,所以至少需要5+(4-1)×......

(↓↓↓ 点击下方‘点击查看答案’看完整答案 ↓↓↓)