申論題

二、導管式計算機（Pipeline Computer）可以增加計算機執行指令的吞吐量（Instruction Throughput），但會形成三種障礙（Hazard），如結構障礙（Structure Hazard）、控 制障礙（Control Hazard）和資料障礙（Data Hazard）。

⑵一個典型的導管式計算機如圖一，由五個元件（Component）組成，如指令記憶體 （IM）、記錄器（Reg）讀取、運算單元（ALU）、資料記憶體（DM）、記錄器 （Reg）寫入。每個元件在一個時序（Clock Cycle）完成，其中記錄器（Reg）讀 取在時序的後半週完成而記錄器（Reg）寫入在時序的前半週完成。另一方面，元 件之間有記錄器用來傳遞控制訊號和相關訊息，如指令讀取/指令解碼（IF/ID）， 指令解碼/指令執行（ID/EX），指令執行/資料存取（EX/M）和資料存取/記錄器 寫入（M/WB）。

當此計算機執行下面的程式時，說明它產生資料障礙的原因和解決方法。（15 分）