设计8位字长的寄存器—寄存器型指令3条，16位字长的寄存器一存储器型变址寻址方式指令4条，变址范围不小于正、负127。请设计指令格式，并给出指令各字段的长度和操作码的编码。

如果N=100，采用指令取消技术后，在程序执行过程中，能够节省多少个指令周期？

仅根据使用频度，不考虑其它要求，设计出全Huffman操作码，计算其平均码长。

求出流水线的最优调度策略及最小平均延迟时间和流水线的最大吞吐率。

若Cache的4个块号为C0、C1、C2和C3，列出程序执行过程中的Cache块地址流。

如果一条指令的执行过程分解为“取指令”和“分析”两个阶段，并采用两级流水线。为了采用指令取消技术，请修改上面的程序。

若在程序执行过程中，每从主存装入一块到Cache，平均要对这个块访问16次，计算在这种情况下的Cache命中率。

设16个处理器编号分别为0，1，…，15，要用单级互连网络，当互连函数分别为：（1）Cube3（Cube1）（5）Butterfly（Butterfly）（8）σ-1（9）β（1）（13）ρ（2）时，第13号处理器分别与哪一个处理器相连？

写出N=8的蝶式置换的互连函数，如采用Omega网络，则需几次通过才能完成此变换？画出Omega网络实现此变换的控制状态图。

在有16个处理器的均匀洗牌网络中，若要使第0号处理器与第15号处理器相连，需要经过多少次均匀洗牌和交换置换。