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【简答题】

以下指令序列中，哪些指令对发生数据相关？假定采用“取指、译码/取数、执行、访存、写回”五段流水线方式，那么不用“转发”技术的话，需要在发生数据相关的指令前加入几条nop指令才能使这段程序避免数据冒险？如果采用“转发”是否可以完全解决数据冒险？不行的话，需要在发生数据相关的指令前加入几条nop指令才能使这段程序不发生数据冒险？<br /> <img src="https://nimg.ppkao.com/2019-04/tangxixi/2019042915480574478.jpg?sign=f97e132d92eabe19d6ceb0482b636fb8&t=62d5bc3a" />

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第1题

[简答题] 在一个采用“取指、译码/取数、执行、访存、写回”的五段流水线中，若检测结果是否为“零”的操作在执行阶段进行，则分支延迟损失时间片（即分支延迟槽）为多少？以下一段MIPS指令序列中，在考虑数据转发的情况下，哪些指令执行时会发生流水线阻塞？各需要阻塞几个时钟周期？

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第2题

[简答题] 下列指令序列用来对两个数组进行处理，并产生结果存放在$v0中。假定每个数组有2500个字，其数组下标为0到2499。两个数组的基地址分别存放在$a0和$a1中，数组长度分别存放在$a2和$a3中。要求为以下MIPS指令序列加注释，并简单说明该过程的功能。假定该指令序列运行在一个时钟频率为2GHz的处理器上，add、addi和sll指令的CPI为1；lw和bne指令的CPI为2，则最坏情况下运行所需时间是多少秒？

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第3题

[单选题] 中央处理器中，有一项功能可以对程序运行进行控制，保证指令序列执行结果的正确性，是以下哪一项呢？（）

A、指令控制 B、操作控制 C、数据运算 D、异常处理和中断处理

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第4题

[简答题] 用一条MIPS指令或最短的指令序列实现以下C语言语句：b=25|a。假定编译器将a和b分别分配到$t0和$t1中。如果把25换成65536，即b=65536|a，则用MIPS指令或指令序列如何实现？

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第5题

[单选题] 下面是一段MIPS指令，完成内存中取数、相加、和存储的操作：指令（1）和指令（3）之间存在（）；指令（1）与指令（2）之间可能会产生（）

A、名字相关；写读冲突； B、名字相关；读写冲突； C、数据相关；写读冲突； D、数据相关；读写冲突。

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第6题

[简答题] 以下程序段是某个过程对应的指令序列。入口参数int a和int b分别置于$a0和$a1中，返回参数是该过程的结果，置于$v0中。要求为以下MIPS指令序列加注释，并简单说明该过程的功能。

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第7题

[简答题] 假定有一条MIPS伪指令“Bcmp $t1，$t2，$t3”，其功能是实现对两个主存块数据的比较，$t1和$t2中分别存放两个主存块的首地址，$t3中存放数据块的长度，每个数据占四个字节，若所有数据都相等，则将0置入$t1；否则，将第一次出现不相等时的地址分别置入$t1和$t2并结束比较。若$t4和$t5是两个空闲寄存器，请给出实现该伪指令的指令序列，并说明在类似于P.185图6.32的多周期数据通路中执行该伪指令时要用多少时钟周期。

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第8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9题

[多选题] 执行指令ZEOL；可以查询以下哪些信息：（）

A、告警发生时间 B、告警结束时间 C、告警号 D、告警序列号

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