設(shè)計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。請設(shè)計指令格式，并給出指令各字段的長度和操作碼的編碼。

考慮題目全部要求，設(shè)計優(yōu)化實用的操作碼形式，并計算其操作碼的平均碼長。

浮點數(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)。

畫出流水線任務(wù)調(diào)度的狀態(tài)有向圖。

若采用LRU替換算法，計算Cache的塊命中率。

一臺機(jī)器要求浮點數(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)計這種浮點數(shù)的格式。

如果把一條指令的執(zhí)行過程分解為“取指令”、“分析”（包括譯碼和取操作數(shù)等）和“執(zhí)行”（包括運(yùn)算和寫回結(jié)果等）三個階段，并采用三級流水線。仍然要采用指令取消技術(shù)，請修改上面的程序。

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。

若傳送106個文字符號，且每個文字符號后均自動跟一個空格，按最短的編碼，共需傳送多少個二進(jìn)制位？若傳送波特率為9600bPS，共需傳送多少時間？

若Cache的4個塊號為C0、C1、C2和C3，列出程序執(zhí)行過程中的Cache塊地址流。