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)×......
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