流水线指令设计及页面置换算法在WinDLX软件中的应用,计算机组成原理论文

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1、流水线指令设计及页面置换算法在WinDLX软件中的应用,计算机组成原理论文流水线指令设计及页面置换算法在WinDLX软件中的应用目 录 实验一 WINDLX概述 . 1一 实验目的 . 1二 WINDLX概述 . 1三 实验 实验结果截图 . 7实验二 流水线中的结构相关 . 8 一二三四五 实验目的： . 8 实验流水线中的数据相关 . 10 一 实验目的 . 10 二 实验LRU页面置换算法模拟 . 12 一 实验目的 . 12 二 预备知识 . 12 三 实验内容与步骤 . 15 四 实验过程分析 . 15 五 实验程序 . 15 六 实验结果截图 . 18 七 心得体会 . 18 附录

2、：WINDLX 教程 . 19 实验一 WinDLX概述一 实验目的1. 熟练掌握WinDLX模拟器的操作和使用，熟悉DLX指令集结构及其特点；2. 加深对计算机流水线基本概念的理解；3. 了解DLX基本流水线各段的功能以及基本操作； 二 WinDLX概述1. WinDLXWinDLX模拟器是一个图形化、交互式的DLX流水线模拟器，能够演示DLX流水线是如何工作的。该模拟器可以装载DLX汇编语言程序（后缀为“.s”的文件），然后单步、设断点或是连续执行该程序。CPU的寄存器、流水线、I/O和存储器都可以用图形表示出来，以形象生动的方式描述DLX流水线的工作过程。模拟器还提供了对流水线操作的统计

3、功能，便于对流水线进行性能分析。 有关WinDLX的详细介绍，见附录（WinDLX教程）。 2. 熟悉WinDLX指令集和WinDLX源代码的编写三 实验r2, r1, r0)、gcm.loop（seg r3,r1,r2）和result+0xc(trap 0x0)设置断点，采用单步和连续混合执行的方法完成程序，注意中间过程和寄存器的变化情况，然后单击主菜单execute/display dlx-i/o,观察结果。 1 2 3 2 1 四 实验程序实验源程序如下：gcm.s;* WINDLX Ex.1: Greatest common measure * ;* (c) 1991 G黱ther R

4、aidl ;-3 * ;* Modified 1992 Maziar Khosravipour *; Program begins at symbol main; requires module INPUT; Read two positive integer numbers from stdin, calculate the gcm ; and write the result to stdout;- ;* Prompts for inputPrompt1: .asciiz "First Number:"Prompt2: .asciiz "Second Numb

5、er: " ;* Data for printf-Trap .align 2 PrintfFormat 4 PrintfFormat: .asciiz "gcM=%dnn" PrintfPar: Loop: r1Greater: Result: ;* Write the result (R1)4j ;* subtract r2 from r1 r1,r1,r2 Loop sub ;* Compare R1 and R2 r3,r1,r2 ;R1 = R2 ? r3,Result r3,r1,r2 ;R1 > R2 ? r3,r1Greater seq bne

6、z sgt bnez ;* subtract r1 from r2 r2,r2,r1 Loop sub j .text .global main ;* Read two positive integer numbers into R1 and R2 addi jal add addi jal r1,r0,Prompt1 InputUnsigned ;read uns.-integer into R1 r2,r1,r0 ;R2 <- R1 r1,r0,Prompt2 InputUnsigned ;read uns.-integer into R1 .word .data PrintfVal

7、ue: .space main: r2Greater: sw addi trap ;* end trap PrintfValue,r1 r14,r0,PrintfPar 5 0 input.s ;* WINDLX Ex.1: Read a positive integer number * ;* (c) 1991 G黱ther Raidl ;- ;Subprogram call by symbol "InputUnsigned"expect the address of a zero-terminated prompt string in R1;returns the re

8、ad value in R1;changes the contents of registers R1,R13,R14;- ;* Data for Read-Trap800,ReadBuffer,80 ReadBuffer: .space ReadPar: .word SaveR2:SaveR3:SaveR4:SaveR5: .global SaveR2,r2 SaveR3,r35InputUnsigned InputUnsigned: sw sw .text .space .space .space .space 4 4 4 4 ;* Data for Printf-Trap .space 4 PrintfPar: .data * * ;* Modified 1992 Maziar Khosravipour ;* save register contents