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)。

寫(xiě)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(guò)才能完成此變換？畫(huà)出Omega網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)此變換的控制狀態(tài)圖。

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。

若在程序執(zhí)行過(guò)程中，每從主存裝入一塊到Cache，平均要對(duì)這個(gè)塊訪問(wèn)16次，計(jì)算在這種情況下的Cache命中率。

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。

為了使存儲(chǔ)系統(tǒng)的訪問(wèn)效率從0.5提高到0.94，塊的大小至少增加到幾個(gè)字？

若傳送106個(gè)文字符號(hào)，且每個(gè)文字符號(hào)后均自動(dòng)跟一個(gè)空格，按最短的編碼，共需傳送多少個(gè)二進(jìn)制位？若傳送波特率為9600bPS，共需傳送多少時(shí)間？

若采用FIFO替換算法，計(jì)算Cache的塊命中率。

如果一條指令的執(zhí)行過(guò)程分解為“取指令”和“分析”兩個(gè)階段，并采用兩級(jí)流水線。為了采用指令取消技術(shù)，請(qǐng)修改上面的程序。

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。