计算机组成原理实验十三建立指令流水系统实验.docx
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计算机组成原理实验十三建立指令流水系统实验
计算机组成原理实验十三建立指令流水系统实验
《计算机组成原理实验》报告十三
姓名学号
时间四7-9地点行健楼606机房
一.建立指令流水系统实验
1.实验内容及要求
(1)实验内容:
1.分析流水指令集insfile2.MIC。
2.改造实验十二中自己编制的指令集,使其中至少一条指令成流水方式。
3.在自己编制的两个指令集中运行同一个程序,观测运行情况和效率。
程序来源自定。
(2)实验要求:
1.了解指令流水系统的设计方式。
2.编制一条可以流水方式运行的指令。
2.实验环境
Principle操作系统,DICE-CP226计算机组成原理与系统结构实验仪和CP226软件。
3.实施步骤或参数
实验内容1:
1.打开CP226环境,点击打开文件,选择目录c:
\programfiles\CP226计算机组成原理\data\
2.在data目录中打开insfile2.mic,为了方便分析,在记事本中打开insfile1.mic文件,可同时观察两个文件中相同指令的微指令有什么不同。
3.1.3可以发现,因为每条指令的最后一条微指令都为CBFFFF取指指令,所以,当此取指指令前一条指令未用到取指位时,两条指令基本都进行了合并,形成流水方式。
实验内容2:
1.实验十二的代码为:
(由于word排版问题,源文件的各列可能没有对齐,在实际文件中,各列要严格按照模版位置对齐。
)
12.mic源文件:
_FATCH_T000CBFFFF
01FFFFFF
02FFFFFF
03FFFFFF
04FFFFFF
05FFFFFF
06FFFFFF
07FFFFFF
08FFFFFF
09FFFFFF
0AFFFFFF
0BFFFFFF
0CFFFFFF
0DFFFFFF
0EFFFFFF
0FFFFFFF
A-WA,#*T210C7FFEF
T111FFFE91
T012CBFFFF
13FFFFFF输出
OUTAT114FFDF9F
T015CBFFFF
16FFFFFF
17FFFFFF
跳到*T118C6FFFF
T019CBFFFF
1AFFFFFF
1BFFFFFF
LDA,#*T11CC7FFF7
T01DCBFFFF
1EFFFFFF
1FFFFFFF
延时T020FFFFFF
21FFFFFF
22FFFFFF
23FFFFFF
24FFFFFF
25FFFFFF
26FFFFFF
27FFFFFF
28FFFFFF
29FFFFFF
2AFFFFFF
2BFFFFFF
2CFFFFFF
2DFFFFFF
2EFFFFFF
2FFFFFFF
31FFFFFF
32FFFFFF
33FFFFFF
34FFFFFF
35FFFFFF
36FFFFFF
37FFFFFF
38FFFFFF
39FFFFFF
3AFFFFFF
3BFFFFFF
3CFFFFFF
3DFFFFFF
3EFFFFFF
3FCBFFFF
12.mac源程序:
_FATCH_000000xx00-031清0首先执行_FATCH_指令取指
000001xx04-041
000010xx08-0B1
000011xx0C-0F1
A-WA,#*000100xx10-13II2
OUTA000101xx14-171
跳到*000110xx18-1BMM2
LDA,#*000100xx1C-1FII2
延时000XXXXX20-3F1
12.dat源程序:
A-WA,#*102
OUTA141
跳到*182
LDA,#*1C2
延时201
2.本实验改动了12.mic指令A-WA,#*和OUTA。
13.mic源程序:
_FATCH_T000CBFFFF
01FFFFFF
02FFFFFF
03FFFFFF
04FFFFFF
05FFFFFF
06FFFFFF
07FFFFFF
08FFFFFF
09FFFFFF
0AFFFFFF
0BFFFFFF
0CFFFFFF
0DFFFFFF
0EFFFFFF
0FFFFFFF
A-WA,#*T210C7FFEF
T111CBFE91
T012FFFFFF
13FFFFFF输出
OUTAT114CBDF9F
T015FFFFFF
16FFFFFF
17FFFFFF
跳到*T118C6FFFF
T019CBFFFF
1AFFFFFF
1BFFFFFF
LDA,#*T11CC7FFF7
T01DCBFFFF
1EFFFFFF
1FFFFFFF
延时T020FFFFFF
21FFFFFF
22FFFFFF
23FFFFFF
24FFFFFF
25FFFFFF
26FFFFFF
27FFFFFF
28FFFFFF
29FFFFFF
2AFFFFFF
2BFFFFFF
2CFFFFFF
2DFFFFFF
2EFFFFFF
2FFFFFFF
31FFFFFF
32FFFFFF
33FFFFFF
34FFFFFF
35FFFFFF
36FFFFFF
37FFFFFF
38FFFFFF
39FFFFFF
3AFFFFFF
3BFFFFFF
3CFFFFFF
3DFFFFFF
3EFFFFFF
3FCBFFFF
3.编写.asm源文件如下:
LOOP:
LDA,#55H
OUTA
OUTA
OUTA
OUTA
OUTA
LDA,#22H
OUTA
OUTA
OUTA
OUTA
OUTA
LDA,#55H
A-WA,#22H
OUTA
OUTA
OUTA
OUTA
OUTA
跳到LOOP
END
4分别导入12.mic和13.mic,进行一个比较,记录实验结果。
4.测试或者模拟结果
OUT寄存器交替循环显示55,22,77,改动后的指令运行速度更快。
5.体会
本次实验主要在于能否理解流水系统,实质上是很好理解的,因为我们可以对应到生活中的工人的流水线,所以改源程序的时候也很简单,我改了两个地方,让他们并行执行一下,但是由于我自己选择的上节课的程序不好,没有能看出速度的变化,在老师的提示下将延迟全部改成了OUT,这样就十分明显了。
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- 关 键 词:
- 计算机 组成 原理 实验 十三 建立 指令 流水 系统