(1) 计算机M采用32位定长指令字，即一条指令占4B，观察表中各指令的地址可知，每条指令的地址差为4个地址单位，指令1的地址为08048100H，指令2的地址为08048104H，指令长度和编址单位的比值为08048104H-08048100H=4H=4，所以M的存储器编址单位是4B/4=1B，即该计算机按字节编址。

(2) 根据题目条件，编译时变量sum和i分别分配在寄存器R1和R2中。常量N在寄存器R6中，数组A的首地址在寄存器R3中，数组中元素在内内存空间中连续存储。设初始时 sum = 0，N = 2，设A的首地址为08050000H，A数组元素类型大小为x字节，数组存放在堆空间中，数组元素在堆空间中按地址从小到大连续存储，所以A[0]首地址为08050000H，A[1]首地址为08050000H+x，A[2]首地址为08050000H+2x，以此类推。红色表示指令执行后写入寄存器的值。模拟代码段P的指令执行过程如下：

通过该过程的模拟，推出R4的内容为A[i]首地址或A[i]首地址距离A首地址的偏移，R5的内容为A[i]的值，根据R4的A[i]首地址的计算式，即 首地址首地址A[i]首地址=A首地址+4i ，等价于 首地址首地址A[i]首地址=A首地址+xi ，解得 x=4 ，即A数组元素类型大小为4字节。数组A中每个元素占4B=32bit。

这个推导过程非常麻烦，如果考场上没时间进行推理，由于这里是进行加法运算，常用的数据类型有 char、short、int、float和double，char用于字符串，剩余均可用于四则运算，short和double在408中出现通常与类型转换相关，只有int和float最常考，所以直接猜A中元素类型为int或float，在32位或64位计算机中，int或float大小为4B，数组A中每个元素占4B=32bit。

(3) 第一问。由表可知，bne (branch when not equal) 指令的机器代码为1446FFFAH，根据题目给出的指令格式，低16位的为OFFSET字段，所以该指令的OFFSET内容为FFFAH，用补码表示，[OFFSET]补=FFFAH=1111 1111 1111 1010B，[OFFSET]原= 1000 0000 0000 0110B= -6。

第二问。指令跳转PC自增一个指令字长的字长数，本题为4，从指令6的地址跳转到指令1的地址，08048100H = 08048114H + 4H + k×OFFSET，所以 ×OFFSET = -18H=-16-8=-24，OFFSET=-6，所以k=4，bne指令的转移目标地址计算公式为(PC)+4+4×OFFSET。

本题为2013年题44的变体，将该题的转移目标地址计算公式(PC)+2+2×OFFSET中的2修改为4，得到(PC)+4+4×OFFSET，即为这一问的答案。

(4) 第一问。因为指令2、3、4、6都与各自前一条指令发生数据相关，所以由于数据相关而发生阻塞的指令为指令2、3、4、6。

数据冒险：在一个程序中，下一条指令会用到当前指令计算的结果，此时这两条指令发生数据冲突。指令1和指令2，指令2和指令3，指令3和指令4，指令5和指令6均为写后读相关。由于M采用如下“按序发射、按序完成”的5级指令流水线，且硬件不采取任何转发措施，对于写后读相关，当前指令将数据写入寄存器后，下一条指令才能从该寄存器中读取数据；否则，先读后写，读取到的就是错误（旧）数据。因此只能进行阻塞，需要阻塞3个时钟周期。所以由于数据相关而发生阻塞的指令为指令2、3、4、6。

第二问。指令6进行分支预测，会发生控制冒险。

控制冒险：指令通常是顺序执行，但是遇到改变指令执行顺序的情况，例如执行转移、调用或返回指令时，会改变PC值，从而造成断流，引起控制冒险。指令6进行分支预测，判断结果为真就跳转指令1继续执行，指令6和指令1存在控制相关。由于M采用如下“按序发射、按序完成”的5级指令流水线，若不采用分支预测或其他任何优化方法，则对于分支预测指令，当前指令执行并访存后，下一条指令才能开始执行，因此只能进行阻塞，需要阻塞3个时钟周期。指令6进行分支预测，会发生控制冒险。

第三问。当前循环的指令5与下次循环的指令1虽然有数据相关，但由于

1. 指令5和指令6存在数据相关。由于M采用如下“按序发射、按序完成”的5级指令流水线，且硬件不采取任何转发措施，因此引起3个时钟周期阻塞；

2. 指令6是分支指令，指令6和指令1存在控制相关。分支指令的执行均引起3个时钟周期阻塞。

因而消除了该数据相关。

用NOP指令进行阻塞，模拟指令流水线如下：