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(1)该处理器的最小时钟周期时间是4ns
(2)执行100条指令需要104 * 4ns = 416ns
(3)整体平均CPI = (非分支指令比例 × CPI_non_branch) + (分支指令比例 × CPI_branch)
= (0.8 × 1) + (0.2 × 1.4)
= 0.8 + 0.28
= 1.08
执行100条指令的时钟周期数为99 * (1.4 * 0.2 + 1 * 0.8) + 5 = 111.92, 于是执行100条指令(包括分支指令)的平均CPI(每条指令的时钟周期数)= 111.92 / 100 = 1.1192
(4)
平均CPI为1.08,执行100条指令所需的时钟周期数为:100 × 1.08 = 108 个周期。
时钟周期时间为4 ns,因此总时间为:108 × 4 ns = 432 ns
平均CPI(每条指令的时钟周期数)= 111.92 / 100 = 1.1192的执行100条指令的总时间 = 111.92 * 4ns = 447.68ns
评分及理由
(1)得分及理由(满分2分)
学生答案正确指出最小时钟周期时间为4ns,与标准答案一致。得2分。
(2)得分及理由(满分3分)
学生正确计算了无冒险情况下执行100条指令的时钟周期数为104,并乘以时钟周期时间4ns得到总时间416ns,与标准答案一致。得3分。
(3)得分及理由(满分4分)
学生提供了两种计算方式:第一种通过加权平均得到CPI=1.08(正确),但未考虑分支指令数量及失败惩罚的具体计算过程;第二种计算(111.92/100=1.1192)存在逻辑错误,错误地将流水线填充周期(5)加入指令执行周期计算,且错误使用了99条指令的加权平均。标准答案通过分支失败额外周期计算总周期为108,CPI=1.08。因学生最终未采用正确结果(1.08被错误修正为1.1192),且第二种方法逻辑错误,扣2分。得2分。
(4)得分及理由(满分4分)
学生正确使用CPI=1.08计算总时间432ns(与标准答案一致),但额外提供了基于错误CPI(1.119...
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