2022年2022年计算机体系结构实验报告实验三 .pdf

《2022年2022年计算机体系结构实验报告实验三 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年2022年计算机体系结构实验报告实验三 .pdf（7页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、计算机体系结构实验报告实验三1.实验目的：通过实验，熟练掌握 WINDLX的操作方法，特别注意在单步执行WinDLX程序中，流水线中指令的节拍数。2实验内容：（1）用 WinDLX模拟器执行求素数程序prim.s。这个程序计算若干个整数的素数。（2）单步执行两轮程序，求出素数2 和 3。（3）在执行程序过程中，注意体验单步执行除法和乘法指令的节拍数，并和主菜单configuration/floatingpointslages 中的各指令执行拍数进行比较。3实验程序求素数程序prim.s。;*WINDLXExp.2:Generateprimenumber table*;-;Program beg

2、insatsymbol main;generatesa tablewiththefirstCountprimenumbers fromTable;-.data;*sizeoftable.globalCountCount:.word10；10 的地址值.globalTableTable:.spaceCount*4；给 Table 保留 Count*4 个字节.text.globalmainmain:;*Initialization名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 7 页 -addir1,r0,0;IndexinTable；0+0 地址值送 R1addir2,r0,2;

3、Currentvalue；0+2 地址值送R2;*Determine,ifR2 can be dividedby a valueintableNextValue:addir3,r0,0;HelpindexinTable；0+0 地址值送R3Loop:seq r4,r1,r3;EndofTable?；IFr1=r3?Yes r4=1;elser4=0;bnez r4,IsPrim;R2 isa primenumberr4!=0,excuteIsPrimlw r5,Table(R3)divur6,r2,r5multur7,r6,r5subu r8,r2,r7beqz r8,IsNoPrim;ifr

4、8=0,excuteIsNoPrimaddir3,r3,4;r3+4-r3jLoopIsPrim:;*WritevalueintoTableand incrementindexsw Table(r1),r2addir1,r1,4;*Countreached?lw r9,Countsrlir10,r1,2sge r11,r10,r9bnez r11,FinishIsNoPrim:;*Check nextvalueaddir2,r2,1;incrementR2jNextValueFinish:;*endtrap0名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 7 页 -4、实验流程图

5、5、实验步骤和结果单步执行过程中寄存器的变化情况（1）获取素数2：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 7 页 -由于 R1=R3=0，所以R2=2为素数，将2 送入 Table（0）中。（2）获取素数 3。执行步骤以及对应的寄存器的变化情况：1 R2=2is PRim,R4=1;2R1+4-R1;310-R9,R1/4-R10,R2+1-R2;4R1!=R3,R4=0;5Table(R3)-R5;6R2/R5-R6;7R6*R5-R7;8R2-R7-R8;9R3+4-R3;10R2=3 isPRim,R4=1;11R2=3-Table(4),R1+4-R1;（3）乘法

6、指令的节拍数 为：5（-9-5）；除法指令的节拍数为：19（-28-10）；主菜单configuration/floatingpointslages 中的各指令执行拍数：乘法为5；除法为 19。正好与上述的执行过程一致。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 7 页 -（4）数据相关和结构相关：数据相关：Addir1,r0,0 x0Addir2,r0,0 x2Addir3,r0,0 x0Seqr4,r1,r3Bnezr4,lsprimLwr5,table(r3)Divur6,r2,r5Multur7,r6,r5Subur8,r2,r7Beqzr8,lsnoprimAddi

7、r3,r3,0 x4名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 7 页 -JloopSwtable(r1),r2Addir1,r1,0 x4Lwr9,$data(r0)Srlir10,r1,2Sger11,r10,r9Bnezr11,finishAddir2,r2,0 x1J nextvalueTrap0 x0nop结构相关：Instructions/cyclesSwtable(r1),r2Addir1,r1,0 x4Lwr9,$data(r0)Srlir10,r1,2Sger11,r10,r9Bnezr11,finishAddir2,r2,0 x1Trap0 x0nop6、

8、实验总结通过本次实验的学习，我充分理解了寄存器的变化情况一步一步反映着程序的进行情况。我基本熟练掌握windlx的操作和使用，对程序在流水线中的执行情况基本了解，观察到了 cpu 中寄存器和存储器的内容变化，清晰掌握数据相关和结构相关的意义。同时执行过程中的乘除法节拍也是通过Configuration，我们自己进行设定的。通过这些数据，我们可以看到数据相关以及结构相关的一些情况。本次实验使我对程序执行过程中，各个硬件的工名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 7 页 -作状态有了更加深刻的了解和认识。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 7 页 -