MIPS指令系統(tǒng)和MIPS體系結(jié)構(gòu)

MIPS指令系統(tǒng)和MIPS體系結(jié)構(gòu)

ID:41570210

大小:88.20 KB

頁(yè)數(shù):6頁(yè)

時(shí)間:2019-08-28

MIPS指令系統(tǒng)和MIPS體系結(jié)構(gòu)_第1頁(yè)
MIPS指令系統(tǒng)和MIPS體系結(jié)構(gòu)_第2頁(yè)
MIPS指令系統(tǒng)和MIPS體系結(jié)構(gòu)_第3頁(yè)
MIPS指令系統(tǒng)和MIPS體系結(jié)構(gòu)_第4頁(yè)
MIPS指令系統(tǒng)和MIPS體系結(jié)構(gòu)_第5頁(yè)
資源描述:

《MIPS指令系統(tǒng)和MIPS體系結(jié)構(gòu)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱MIPS指令系統(tǒng)和MIPS體系結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙髮?shí)驗(yàn)?zāi)康?1)加深對(duì)計(jì)算機(jī)流水線基本概念的理解。(2)理解MIPS結(jié)構(gòu)如何用5段流水線來(lái)實(shí)現(xiàn),理解各段的功能和基本操作。(3)加深對(duì)數(shù)據(jù)沖突、結(jié)構(gòu)沖突的理解,理解這兩類沖突對(duì)CPU性能的影響。(4)進(jìn)一步理解解決數(shù)據(jù)沖突的方法,掌握如何應(yīng)用定向技術(shù)來(lái)減少數(shù)據(jù)沖突引起的停頓。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)達(dá)到如下要求:(1)能夠加深對(duì)計(jì)算機(jī)流水線基本概念的理解。(2)能夠理解MIPS結(jié)構(gòu)如何用5段流水線來(lái)實(shí)現(xiàn),理解各段的功能和基本操作。(3)進(jìn)一步加深對(duì)數(shù)據(jù)沖突、結(jié)構(gòu)沖突的理解,理解這兩類沖突對(duì)CPU性能

2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)啟動(dòng)MIPSsim。(2)根據(jù)預(yù)備知識(shí)中關(guān)于流水線各段操作的描述,進(jìn)一步理解流水線窗口中各段的功能,掌握各流水寄存器的含義。(用鼠標(biāo)雙擊各段,就可以看到各流水寄存器的內(nèi)容)(3)選擇配置菜單中的“流水方式”選項(xiàng),使模擬器工作于流水方式下。實(shí)驗(yàn)步驟1)選擇MIPSsim的“文件”一>“載入程序”選項(xiàng)來(lái)加載pipeline,s(在模擬器所在文件夾下的“樣例程序”文件夾中)。2)關(guān)閉定向功能。這是通過(guò)“配置”一>“定向”(使該項(xiàng)前面沒(méi)有"號(hào))來(lái)實(shí)現(xiàn)的。3)用單步執(zhí)行一個(gè)周期的方式(在“執(zhí)行”菜單中)或按F7鍵執(zhí)行該程序,觀察每一個(gè)周期中

3、,各段流水寄存器內(nèi)容的變化、指令的執(zhí)行情況(“代碼”窗口)以及時(shí)鐘周期圖。4)當(dāng)執(zhí)行到第13個(gè)時(shí)鐘周期時(shí),各段分別正在處理的指令是:IF:BEQ$rl$rOretID:LW$r460($r6)EX:ADDI$R3$R025MEM:__ADDI$rl$rl-1WB:ADDI$r6$rO8畫出這時(shí)的時(shí)鐘周期圖。012345678910111213IFIDEXMEMWBIFIDSTALLIDEXMEMnIFSTALLIDSTALLIDEX

4、容為:IF/ID.IR:___0X10200004IF/ID.NPC:—0X00000034ID/EX.A:0X0000000000000008ID/EX.B:0X000000000000000ID/EX.Imm:0X00000000000003CID/EX.IR:0x8CC4003CEX/MEM.ALUo:0X0000000000000019EX/MEM.IR:0x20030019MEM/WB.LMD:0X000000000000000MEM/WB.ALUo:0X000000000000004MEM/WB.IR:0x2021FFFF(7)觀察

5、和分析結(jié)構(gòu)沖突對(duì)CPU性能的影響,步驟如下:1)加載structure_hz.s(在模擬器所在文件夾下的“樣例程序”文件夾中)。2)執(zhí)行該程序,找出存在結(jié)構(gòu)沖突的指令對(duì)以及導(dǎo)致結(jié)構(gòu)沖突的部件。結(jié)構(gòu)沖突的指令為連續(xù)的ADD結(jié)構(gòu)沖突的部件為Fadd浮點(diǎn)加法器3)記錄由結(jié)構(gòu)沖突引起的停頓時(shí)鐘周期數(shù),計(jì)算停頓時(shí)鐘周期數(shù)占總執(zhí)行周期數(shù)的百分比。匯總:懇行周期總數(shù):52:□段執(zhí)行了10條指令硬件配置:內(nèi)存容量:4096B加法器個(gè)數(shù):1乘法器個(gè)數(shù):1除法器個(gè)數(shù):1定向機(jī)制:不采用執(zhí)行時(shí)間(周期數(shù)):6執(zhí)行時(shí)間(周期數(shù))7執(zhí)行時(shí)間(周期數(shù))10停頓(周期數(shù)):

6、RAW停頓:0苴中:loadf^頓:0浮點(diǎn)停頓:0WAW停頓:0結(jié)構(gòu)停頓:35控制停頓:0自陷停頓:6停頓周期總數(shù):41占周期總數(shù)的百分比:0鴛占所有RAW停頓的百分比:0%占所有RAW停頓的百分比:W占周期總數(shù)的百分比:0%占周期總數(shù)的百分比:67.30769%占周期總數(shù)的百分比:0%占周期總數(shù)的百分比:11.53846%占周期總數(shù)的百分比:78.84615%4)把浮點(diǎn)加法器的個(gè)數(shù)改為4個(gè)。5)再次重復(fù)步驟①一③的工作。匯總:乳行周期總數(shù):19切段執(zhí)行了10條指令硬件配置:內(nèi)存容量:4096B加法器個(gè)數(shù):4乘法器個(gè)數(shù):1除法器個(gè)數(shù):1定向機(jī)制

7、:不采用停頓(周期數(shù)):RAW停頓:0苴中:loadf?頓:0浮點(diǎn)停頓:0WAW停頓:0結(jié)構(gòu)停頓:2控制停頓:0自陷停頓:6停頓周期總數(shù):8執(zhí)行時(shí)間(周期數(shù)):6執(zhí)行時(shí)間(周期數(shù))7執(zhí)行時(shí)間(周期數(shù))10占周期總數(shù)的百分比:0%占所有RAW停頓的百分比:0%占所有RAW停頓的百分比:0%占周期總數(shù)的百分比:0%占周期總數(shù)的百分比:10.52632%占周期總數(shù)的百分比:0%占周期總數(shù)的百分比:31.57895%占周期總數(shù)的百分比:42.10526%6)分析結(jié)構(gòu)沖突對(duì)CPU性能的影響,討論解決結(jié)構(gòu)沖突的方法(8)觀察數(shù)據(jù)沖突并用定向技術(shù)來(lái)減少停頓,

8、步驟如下:1)全部復(fù)位。文件夾中)o2)加載data.hz.s(在模擬器所在的文件夾下的“樣例程序”3)關(guān)閉定向功能。這是通過(guò)“配置”->“定向”(是

當(dāng)前文檔最多預(yù)覽五頁(yè),下載文檔查看全文

此文檔下載收益歸作者所有

當(dāng)前文檔最多預(yù)覽五頁(yè),下載文檔查看全文
溫馨提示:
1. 部分包含數(shù)學(xué)公式或PPT動(dòng)畫的文件,查看預(yù)覽時(shí)可能會(huì)顯示錯(cuò)亂或異常,文件下載后無(wú)此問(wèn)題,請(qǐng)放心下載。
2. 本文檔由用戶上傳,版權(quán)歸屬用戶,天天文庫(kù)負(fù)責(zé)整理代發(fā)布。如果您對(duì)本文檔版權(quán)有爭(zhēng)議請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系客服。
3. 下載前請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔內(nèi)容,確認(rèn)文檔內(nèi)容符合您的需求后進(jìn)行下載,若出現(xiàn)內(nèi)容與標(biāo)題不符可向本站投訴處理。
4. 下載文檔時(shí)可能由于網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)等原因無(wú)法下載或下載錯(cuò)誤,付費(fèi)完成后未能成功下載的用戶請(qǐng)聯(lián)系客服處理。