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1.指令的执行方法

1.1顺序执行方式

总耗时T= nx3t = 3nt

传统冯·诺依曼机采用顺序执行方式，又称串行执行方式。 优点:控制简单，硬件代价小。 缺点:执行指令的速度较慢，在任何时刻，处理机中只有一条指令在执行，各功能部件的利用率很低。

1.2一次重叠执行方式

总耗时T= 3t +(n-1)×2t=(1+2n)t

优点:程序的执行时间缩短了1/3，各功能部件的利用率明显提高。 缺点:需要付出硬件上较大开销的代价，控制过程也比顺序执行复杂了。

1.3二次重叠执行方式

总耗时T= 3t+(n-1)Xt =(2+n)t

与顺序执行方式相比，指令的执行时间缩短近2/3。这是一种理想的指令执行方式，在正常情况下，处理机中同时有3条指令在执行。

2.流水线的表示方法

2.1指令执行过程图

2.2时空图

3.流水线的性能指标

3.1.吞吐率

吞吐率是指在单位时间内流水线所完成的任务数量，或是输出结果的数量。

装入时间是指第一个任务进入流水线到输出流水线的时间。 排空时间是指第n个（最后一个）任务进入流水线到输出流水线的时间。

3.2加速比

完成同样一批任务，不使用流水线所用的时间与使用流水线所用的时间之比。

3.3效率

流水线的设备利用率称为流水线的效率。

在时空图上，流水线的效率定义为完成n个任务占用的时空区有效面积与n个任务所用的时间与k个流水段所围成的时空区总面积之比。

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