某模型機(jī)9條指令使用頻度為:
要求有兩種指令字長,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。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,任何指令都在一個主存周期中取得,短指令為寄存器--寄存器型,長指令為寄存器--主存型,主存地址應(yīng)能變址尋址。
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若采用FIFO替換算法,計算Cache的塊命中率。
寫出流水線的初始沖突向量。
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)計這種浮點(diǎn)數(shù)的格式。
如果一條指令的執(zhí)行過程分解為“取指令”和“分析”兩個階段,并采用兩級流水線。為了采用指令取消技術(shù),請修改上面的程序。
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(fù)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。
共需要多少個觸發(fā)器和多少個與門?
畫出流水線任務(wù)調(diào)度的狀態(tài)有向圖。
指出主存與Cache之間各個塊的映象關(guān)系。
若采用LRU替換算法,計算Cache的塊命中率。
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。