假定某計(jì)算機(jī)字長16位，CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，CPU和存儲器之間采用同步方式通信，按字編址。采用定長指令字格式，指令由兩個字組成，第一個字指明操作碼和尋址方式，第二個字包含立即數(shù)Imm16。若一次存儲訪問所花時間為2個CPU時鐘周期，每次存儲訪問存取一個字，取指令階段第二次訪存將Imm16取到MDR中，請寫出下列指令在指令執(zhí)行階段的控制信號序列，并說明需要幾個時鐘周期。
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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。
寫出主存地址和Cache地址的格式，并標(biāo)出各字段的長度。
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。
可能的最高頁命中率是多少？
按最優(yōu)調(diào)度策略連續(xù)輸入8個任務(wù)時，流水線的實(shí)際吞吐率是多少？
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。
為了使存儲系統(tǒng)的訪問效率達(dá)到0.94，命中率和等效訪問周期應(yīng)該提高到多少？
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？
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)。