软考知识点:流水线

流水线的基本概念:

1. 流水线的概念:流水线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。各种部件同时处理是针对不同指令而言的，他们可以同时为多条指令的不同部分进行工作，以提高各部分的利用率和指令的平均执行速度
2. 流水线周期及流水线执行时间计算

2.1流水线周期计算:流水线周期为执行时间最长的一段;

2.2流水线执行时间计算:

1. 理论公式：1条指令完整执行的时间+(指令条数-1)*流水线周期；
2. 实际公式(实际生产中工厂往往采用该方法，因为该方法效率更高)：一个完整指令的步骤数+指令条数-1)*流水线周期；
3. 注：计算时优先用理论公式，选项中没有该答案时再采用实际公式

2.3流水线——流水线吞吐率计算

1.概念：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

2.计算公式：TP=指令条数/流水线执行时间

3.流水线最大吞吐率计算公式：1/&；其中&是流水线周期

2.4流水线——流水线的加速比

1.概念：完成同样一批任务，不使用流水线所用的时间与使用流水线所用的时间之比称为流水线的加速比

1. 加速比计算公式：不使用流水线的执行时间/使用流水线执行时间

真题:

流水线周期计算:流水线周期为执行时间最长的一段;在题目中最长的一段为9ns所有选C;

不使用流水线时,执行时时间为3▲t+2▲t+4▲t*10=90▲t;

按照流水线执行时:1条指令完整执行的时间+(指令条数-1)*流水线周期；

 3▲t+2▲t+4▲t(10-1)*4▲t=45▲t;