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【简答题】

假设某机器M的时钟频率为4GHz，用户程序P在M上的指令条数为8×10<sup>9</sup>，其CPI为1.25，则P在M上的执行时间是多少？若在机器M上从程序P开始启动到执行结束所需的时间是4秒，则P占用的CPU时间的百分比是多少？

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第1题

[单选题] CPU活动的顺序是由时钟控制的，时钟提供了某个频率的规律信号，那么一个4GHz的时钟其周期为（）

A、0.25秒 B、0.25毫秒 C、0.25微秒 D、0.25纳秒

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第2题

[简答题] 假定机器M的时钟频率为1.2GHz，某程序P在机器M上的执行时间为12秒钟。对P优化时，将其所有的乘4指令都换成了一条左移2位的指令，得到优化后的程序P’。已知在M上乘法指令的CPI为5，左移指令的CPI为2，P的执行时间是P’执行时间的1.2倍，则P中有多少条乘法指令被替换成了左移指令被执行？

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第3题

[单选题] 微波频段通常指（）。

A、频率从4GHz到10GHz的频段 B、频率从15GHz到60GHz的频段 C、频率从10GHz到25GHz的频段 D、频率从3GHz到30GHz的频段

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第4题

[简答题] 对于多周期MIPS处理器，假定将访问数据的过程分成两个时钟周期可使时钟频率从4.8GHz提高到5.6GHz，但会使得lw和sw指令增加时钟周期数。已知基准程序CPUint 2000中各类指令的频率为：Load：25%，Store：10%，Branch：11%，Jump：2%，ALU：52%。以基准程序CPUint 2000为标准计算时钟频率提高后处理器的性能提高了多少？若将取指令过程再分成两个时钟周期，则可进一步使时钟频率提高到6.4GHz，此时，时钟频率的提高是否也能带来处理器性能的提高？为什么？

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第5题

[简答题] 若机器M1和M2具有相同的指令集，其时钟频率分别为1GHz和1.5GHz。在指令集中有五种不同类型的指令A~E。下表给出了在M1和M2上每类指令的平均时钟周期数CPI。假定某程序P的指令序列中，五类指令具有完全相同的指令条数，则程序P在M1和M2上运行时，哪台机器更快？快多少？在M1和M2上执行程序P时的平均时钟周期数CPI各是多少？

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第6题

[简答题] 什么是时钟周期、状态周期、机器周期和指令周期？当单片机时钟频率为12MHz时，一个机器周期是多少？ALE引脚的输出频率是多少？

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第7题

[简答题] 假定某编译器对某段高级语言程序编译生成两种不同的指令序列S1和S2，在时钟频率为500MHz的机器M上运行，目标指令序列中用到的指令类型有A、B、C和D四类。四类指令在M上的CPI和两个指令序列所用的各类指令条数如下表所示。请问：S1和S2各有多少条指令？CPI各为多少？所含的时钟周期数各为多少？执行时间各为多少？

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第8题

[填空题] 80C51单片机的一个机器周期包含（）个时钟周期，当时钟频率为12MHz时，一个机器周期（）微妙。

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第9题

[简答题] 若机器M1和M2具有相同的指令集，其时钟频率分别为1GHz和1.5GHz。在指令集中有五种不同类型的指令A~E。下表给出了在M1和M2上每类指令的平均时钟周期数CPI。 M1和M2的峰值MIPS各是多少？

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