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，即按照使用的二進制位數(shù)來說，等價于p=4。計算在非負階、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)。

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)的拓撲結(jié)構(gòu)和各級的交換開關(guān)狀態(tài)圖。

為了使存儲系統(tǒng)的訪問效率從0.5提高到0.94，塊的大小至少增加到幾個字？

一臺機器要求浮點數(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。

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？

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。

若采用LRU替換算法，計算Cache的塊命中率。

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？

當存儲系統(tǒng)的訪問效率為0.5時，計算命中率和等效訪問周期。

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。