設(shè)計(jì)8位字長的寄存器—寄存器型指令3條，16位字長的寄存器一存儲器型變址尋址方式指令4條，變址范圍不小于正、負(fù)127。請?jiān)O(shè)計(jì)指令格式，并給出指令各字段的長度和操作碼的編碼。

浮點(diǎn)數(shù)系統(tǒng)使用的階碼基值re=2，階值位數(shù)q=2，尾數(shù)基值rm=10，尾數(shù)位數(shù)p′=1，即按照使用的二進(jìn)制位數(shù)來說，等價于p=4。計(jì)算在非負(fù)階、正尾數(shù)、規(guī)格化情況下的最小尾數(shù)值、最大尾數(shù)值、最大階值、可表示的最小值和最大值及可表示數(shù)的個數(shù)。

有一個16KB4路組相聯(lián)Cache的32位微處理器，假定該Cache的塊為4個32位的字。主存地址為ABCDE8F8的單元在Cache中的什么位置。

如果一條指令的執(zhí)行過程分解為“取指令”和“分析”兩個階段，并采用兩級流水線。為了采用指令取消技術(shù)，請修改上面的程序。

如果N=100，采用指令取消技術(shù)后，在程序執(zhí)行過程中，能夠節(jié)省多少個指令周期？

在編號分別為0，1，2，……，9的16個處理器之間，要求按下列配對通信：（B、1），（8、2），（7、D），（6、C），（E、4），（A、0），（9、3），（5、F）。試選擇所用互連網(wǎng)絡(luò)類型、控制方式，并畫出該互連網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和各級的交換開關(guān)狀態(tài)圖。

求出流水線的最優(yōu)調(diào)度策略及最小平均延遲時間和流水線的最大吞吐率。

一臺機(jī)器要求浮點(diǎn)數(shù)的字長的精度不低于10-7.2，表數(shù)的范圍正數(shù)不小于1038，且正負(fù)對稱。尾數(shù)用原碼、純小數(shù)表示，階碼用移碼、整數(shù)表示。設(shè)計(jì)這種浮點(diǎn)數(shù)的格式。

若在程序執(zhí)行過程中，每從主存裝入一塊到Cache，平均要對這個塊訪問16次，計(jì)算在這種情況下的Cache命中率。

設(shè)16個處理器編號分別為0，1，…，15，要用單級互連網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)互連函數(shù)分別為：（1）Cube3（Cube1）（5）Butterfly（Butterfly）（8）σ-1（9）β（1）（13）ρ（2）時，第13號處理器分別與哪一個處理器相連？