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2013年 408 计算机组成原理 第 12 题

计算机组成原理2013年选择题2分

题目

某计算机主频为 1.2GHz,其指令分为 4 类,它们在基准程序中所占比例及 CPI 如下表所示。

指令类型所占比例CPI
A50%2
B20%3
C10%4
D20%5

该机的 MIPS 数是( )。

错因

A

把"4 种指令"误当成了 CPI 计算里的额外除数:先按加权平均算出 CPI=3,再除以 4 得到 0.75;或直接套了 这种自创公式,凑出 1200/12=100。MIPS 公式里 4(指令类型数)不参与计算,参与计算的只有"主频"和"加权平均 CPI"。

B

加权 CPI 算成了 6,常见诱因是没把百分号转成小数就直接做加权求和:,然后想着"再除一下"——若除以最大的占比 50,得 CPI=6,1200/6=200。正确做法是除以总占比 100(或一开始就用小数),加权 CPI 应是 3,不是 6。

D

只看了占比最大的 A 类指令(50%、CPI=2),把 A 类的 CPI 直接当成整个程序的平均 CPI: MIPS。错在忽略了 B/C/D 类指令对平均 CPI 的拉高作用——只要每类都参与执行,平均 CPI 就一定大于任何单一类的 CPI 中的最小值。

总解析

两步公式

  1. 加权平均 CPI
  2. MIPS

第一步:加权 CPI

指令类型占比CPI占比 × CPI
A0.521.0
B0.230.6
C0.140.4
D0.251.0
合计1.03.0

加权平均 CPI = 3

第二步:MIPS

最终答案是 C(400)

易错点速查

  • "MIPS"中的 M 是 ;主频是 GHz 时记得多换一次
  • 加权 CPI 必须用占比加权,不能简单算术平均( 是错的,正巧本题里两者数值差不多,更要警惕)
  • 一类指令的 CPI 不能代表整个程序的 CPI

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