要求操作码的平均长度最短，请设计操作码的编码，并计算操作码编码的平均长度。

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。

按最优调度策略连续输入8个任务时，流水线的实际吞吐率是多少？

假设在3000次访存中，第一级Cache不命中110次，第二级Cache不命中55次。试问：在这种情况下，该Cache系统的局部不命中率和全局不命中率各是多少？

浮点数系统使用的阶码基值re=2，阶值位数q=2，尾数基值rm=10，尾数位数p′=1，即按照使用的二进制位数来说，等价于p=4。计算在非负阶、正尾数、规格化情况下的最小尾数值、最大尾数值、最大阶值、可表示的最小值和最大值及可表示数的个数。

一台机器要求浮点数的字长的精度不低于10-7.2，表数的范围正数不小于1038，且正负对称。尾数用原码、纯小数表示，阶码用移码、整数表示。设计这种浮点数的格式。

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？

可能的最高页命中率是多少？

考虑题目全部要求，设计优化实用的操作码形式，并计算其操作码的平均码长。

写出主存地址和Cache地址的格式，并标出各字段的长度。