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。

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)。

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。

寫(xiě)出流水線的初始沖突向量。

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？

如果把一條指令的執(zhí)行過(guò)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(xiě)回結(jié)果等）三個(gè)階段，并采用三級(jí)流水線。仍然要采用指令取消技術(shù)，請(qǐng)修改上面的程序。

畫(huà)出其中一組的邏輯圖。

若Cache的4個(gè)塊號(hào)為C0、C1、C2和C3，列出程序執(zhí)行過(guò)程中的Cache塊地址流。

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(huà)出該互連網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和各級(jí)的交換開(kāi)關(guān)狀態(tài)圖。

指出訪存操作數(shù)地址尋址的最大相對(duì)位移量為多少個(gè)字節(jié)？