指令的延迟如表4.1所示。 整数指令均为1个时钟周期完成,浮点和整数部件均采用流水。整数操作之间以及与其他所有浮点操作之间的延迟为0,转移指令的延迟为0。X中的最后一个元素存放在存储器中的地址为DONE。 FOO: L.D F2,0(R1) MUT.D F4,F2,F0 L.D F6,0(R2) ADD.D F6,F4,F6 S.D F6,0[R2] DADDIU R1,R1,8 DADDIU R2,R2,8 DSUBIU R3,R1,DONE BNEZ R3.FOO ①对于标准的MIPS单流水线,上述循环计算一个Y值需要多少时间?其中有多少空转周期? ②对于标准的MIPS单流水线,将上述循环顺序展开4次,不进行任何指令调度,计算一个Y值平均需要多少时间?加速比是多少?其加速是如何获得的? ③对于标准的MIPS单流水线,将上述循环顺序展开4次,优化和调度指令,使循环处理时间达到最优,计算一个Y值平均需要多少时间?加速比是多少? ④对于采用前瞻执行机制的MIPs处理器(只有一个整数部件)。当循环第二次执行到BNEZ R3,FOO时,写出前面所有指令的状态,包括指令使用的保留站、指令起始节拍、执行节拍和写结果节拍,并写出处理器当前的状态。 ⑤对于两路超标量的MIPS流水线,设有两个指令流出部件,可以流出任意组合的指令,系统中的功能部件数量不受限制。将上述循环展开4次,优化和调度指令,使循环处理时间达到最优。计算一个Y值平均需要多少时间?加速比是多少? ⑥对于超长指令字MIPS处理器,将上述循环展开4次,优化和调度指令,使循环处理时间达到最优。计算一个Y值平均需要多少时间?加速比是多少?