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問答題

下面是一段數(shù)據(jù)塊搬家程序。在RISC處理機(jī)中，為了提高指令流水線的執(zhí)行效率，通常要采用指令取消技術(shù)。

如果一條指令的執(zhí)行過程分解為“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。

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1.問答題 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(chǔ)，任何指令都在一個(gè)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。
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)？

參考答案：由于相對(duì)位移字段長度為5位，因此訪存地址尋址的最大相對(duì)位移量為2⁵=32字節(jié)。

2.問答題 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(chǔ)，任何指令都在一個(gè)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。
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。

參考答案：

3.問答題 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(chǔ)，任何指令都在一個(gè)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。
僅根據(jù)使用頻度，不考慮其它要求，設(shè)計(jì)出全Huffman操作碼，計(jì)算其平均碼長。

參考答案：

4.問答題一臺(tái)模型機(jī)共有7條指令，各指令的使用頻度分別為：35%，25%，20%，10%，5%，3%，2%，有8個(gè)通用數(shù)據(jù)寄存器，2個(gè)變址寄存器。設(shè)計(jì)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(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度和操作碼的編碼。

參考答案：

5.問答題一臺(tái)模型機(jī)共有7條指令，各指令的使用頻度分別為：35%，25%，20%，10%，5%，3%，2%，有8個(gè)通用數(shù)據(jù)寄存器，2個(gè)變址寄存器。要求操作碼的平均長度最短，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)操作碼的編碼，并計(jì)算操作碼編碼的平均長度。

參考答案：