某模型機(jī)9條指令使用頻度為:
要求有兩種指令字長(zhǎng),都按雙操作數(shù)指令格式編排,采用擴(kuò)展操作碼,并限制只能有兩種操作碼碼長(zhǎng)。設(shè)該機(jī)有若干通用寄存器,主存為16位寬,按字節(jié)編址,采用按整數(shù)邊界存儲(chǔ),任何指令都在一個(gè)主存周期中取得,短指令為寄存器--寄存器型,長(zhǎng)指令為寄存器--主存型,主存地址應(yīng)能變址尋址。
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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。
若對(duì)數(shù)字0~9和空格采用二進(jìn)制編碼,試設(shè)計(jì)編碼平均長(zhǎng)度最短的編碼。
寫出主存地址和Cache地址的格式,并標(biāo)出各字段的長(zhǎng)度。
寫出N=8的蝶式置換的互連函數(shù),如采用Omega網(wǎng)絡(luò),則需幾次通過才能完成此變換?畫出Omega網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)此變換的控制狀態(tài)圖。
求出流水線的最優(yōu)調(diào)度策略及最小平均延遲時(shí)間和流水線的最大吞吐率。
可能的最高頁命中率是多少?
僅根據(jù)使用頻度,不考慮其它要求,設(shè)計(jì)出全Huffman操作碼,計(jì)算其平均碼長(zhǎng)。
若在程序執(zhí)行過程中,每從主存裝入一塊到Cache,平均要對(duì)這個(gè)塊訪問16次,計(jì)算在這種情況下的Cache命中率。
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。
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。