Bootstrap

计算机系统结构之流水

一、标量流水线的主要性能

吞吐率是流水线单位时间里能流出的任务数或结果数(最大吞吐率:单位时间内计算机所能处理的最多指令条数)。

流水线中经过时间最长的子过程成为瓶颈子过程。最大吞吐率取决于瓶颈段的时间。

实际吞吐率:

加速比:

效率:流水线的效率是指流水线中设备的实际使用时间占整个运行时间之比(流水线设备的时间利用率)。

流水线求效率(流水线每段时间不等、多功能流水线都适用)。

例1:设某流水线有4个功能段S1、S2、S3、S4,每个功能段所需的执行时间分别为1△t、2△t、3△t、1△t。

(1)画出流入4个任务的时空图。

(2)计算流入50个任务的实际吞吐率和效率。

(3)假设流水线的功能段可以通过细分进行改进,功能段S2可以细分为S21和S22,S3可细分为S31,S32,S33,细分后每个功能段所需的执行时间都为1△t,计算改进后流入50个任务的实际吞吐率。

例2:

二、单功能非线性流水线的调度

例3:在一个4段的流水线处理机上需经7拍才能完成一个任务,预约表如下:

例4:

;