问答题 某台计算机只有Load/Store指令能对存储器进行读/写操作，其他指令只对寄存器进行操作。根据程序跟踪试验结果，己知每条指令所占的比例及CPI数，见下表。
每条指令所占的比例及CPI数
指令类型 指令所占比例 CPI
算术逻辑指令 43% 1
Load指令 21% 2
Store指令 12% 2
转移指令 24% 2
求上述情况的平均CPI。
假设程序由M条指令组成。算术逻辑运算中25%的指令的两个操作数中的一个已在寄存器中，另一个必须在算术逻辑指令执行前用Load指令从存储器中取到寄存器中。因此有人建议增加另一种算术逻辑指令，其特点是一个操作数取自寄存器，另一个操作数取自存储器，即寄存器一存储器类型，假设这种指令的CPI等于2。同时，转移指令的CPI变为3。求新指令系统的平均CPI。
【正确答案】
【答案解析】①本处理机共包含4种指令，那么CPI就是这4种指令的数学期望。即：
CPI=1×43%+2×21%+2×12%+2×24%=1.57
②设原指令总数为M，由于新增的算术操作有取操作数的功能，替代了Load的功能，所以新指令总数为
M+(0.25*0.43M)-(0.25*0.43M)-(0.25*0.43M)=0.8925M
增加另一种算术逻辑指令后，每种指令所占的比例及CPI数，见下表：
指令类型 指令所占比例 CPI
算术逻辑指令 (0.43M-0.43M×0.25)/0.8925M=0.3613 1
算术逻辑指令(新) (0.43M×0.25)/0.8925M=0.1204 2
Load指令 (0.21M-0.43M×0. 25)/0.8925M=0.1148 2
Store指令 0 12M/0.8925M=0.1348 2
转移指令 0.24M/0.8925M=0.2689 3
所以：CPT=1×0.3613+2×0.1204+2×0.1148+2×0.1348+3×0.2689=1.9076。