在編號(hào)分別為0，1，2，……，9的16個(gè)處理器之間，要求按下列配對(duì)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(jí)的交換開關(guān)狀態(tài)圖。

若采用FIFO替換算法，計(jì)算Cache的塊命中率。

畫出其中一組的邏輯圖。

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

在有16個(gè)處理器的均勻洗牌網(wǎng)絡(luò)中，若要使第0號(hào)處理器與第15號(hào)處理器相連，需要經(jīng)過多少次均勻洗牌和交換置換。

寫出流水線的初始沖突向量。

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

一臺(tái)機(jī)器要求浮點(diǎn)數(shù)的字長(zhǎng)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(duì)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。

設(shè)16個(gè)處理器編號(hào)分別為0，1，…，15，要用單級(jí)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(shí)，第13號(hào)處理器分別與哪一個(gè)處理器相連？

考慮題目全部要求，設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)用的操作碼形式，并計(jì)算其操作碼的平均碼長(zhǎng)。