Використання поза межами кафедри ЕОМ Національного університету Львівська політехніка заборонено Віктор ТРОЦЕНКО ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ АРХІТЕКТУРА КОМП’ЮТЕРА ЗМІСТ 1. ПЕРЕДМОВА 3 2. СИМУЛЯТОР WINDLX 3 2.1. Запуск та конфігурування 4 2.2. Завантаження тестових програм 5 2.3. Симулювання 5 3. ПОДАЛЬШІ ЕКСПЕРИМЕНТИ 9 4. СИМУЛЮВАННЯ ОПЕРАЦІЙ РУХОМОЇ КОМИ 11 5. ВСТУПНА ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 18 5.1. Завдання 18 5.2. Складання програми 18 5.3. Симулювання базисної програми 18 5.4. Експериментальна частина 21 5.5. Висновки 21 6. ЛАБОРАТОРНІ РОБОТИ 21 6.1. План виконання робіт 23 6.2. Лабораторна робота 1. Програма ЦИКЛ 23 6.3. Лабораторна робота 2. Програма РУХОМА КОМА 23 6.4. Лабораторна робота 3. Програма ПРОСТЕ ЧИСЛО 24 6.5. Лабораторна робота 4. Програма ФАКТОРІАЛ 25 6.6. Лабораторна робота 5. Програма КОСИНУС 25 6.7. Лабораторна робота 6. Програма СИНУС 27 6.8. Лабораторна робота 7. Програма ЛОГАРИФМ 28 7. ДОДАТОК. ТАБЛИЦЯ ІНСТРУКЦІЙ ПРОЦЕСОРА 30  ПЕРЕДМОВА Основний варыант DLX процесора (вимовляють як "Deluxe") є конвеєрним. Симулятор цього процесора з назвою WinDLX створено студентами Віденського університету. Симулятор доцыльно використовувати як наочний посібник до підручника американських викладачів-науковців, засновників RISC-архітектури, а саме: J. Hennessy and D. Patterson. Computer Architecture. A quantitative approach. – MK Publishing, CA, 1996. Надана далі інформація з використання симулятора є нескладною. Але за її допомогою можна виконати перші кроки, тобто коротенькі програми DLX та опанувати методологією користування симулятором. Зауважимо, що симулятор надає контекстно-залежну допомогу у скрутних випадках, яка активується натисканням клавіші F1. Зауважимо, що спроможність симулятора оперувати з вкладеними каталогами є обмеженою, тому він, наприклад, відмовляється функціонувати на третьому і більших рівнях вкладеності. Отже, розміщуйте симулятор і програми ближче до кореня! СИМУЛЯТОР WinDLX Процесор фірми MIPS, що з певними наближеннями симулюється програмою WinDLX, містить процесор фіксованої коми (центральний процесорний вузол, CPU) разом із певними копроцесорами, що виконують допоміжні або службові функції, наприклад обробку в форматі рухомої коми, або ж керування пам’яттю і вводом-виводом див. наступний рисунок). Наш симулятор симулює центральний процесорний вузол і лише один з двох копроцесорів, а саме, копроцесор 1, що є вузлом обробки форматів рухомої коми. Копроцесор обслуговує виключні ситуації, що виникають під час виконання програми (наприклад, ділення на нуль, переповнення тощо), переривання, що дозволяють апаратним засобам реагувати на асинхронні події, та систему віртуальної пам’яті.
Рис. 1 - Процесор MIPS R2000, CPU і FPU Тут: Cause – причина переривання або виключення, EPC – допоміжний лічильник інснструкцій, що зберігає адресу перерваної програми, BadVAddr – некоректне значення адреси комірки пам’яті, Status – стан, trap – пастка (для запуску системнихх програми, що опрацьовують ситуації виключення і переривання), Lo – молодша частина, Hi – старша частина (результату множення або ділення). В подальшому викладенні для ознайомлення з функціонуванням симулятора використовується асемблерна програма, яку містить файл FACT.S. Програма обраховує факторіал цілого числа, а саме ціле числе треба уводити з клавіатури після запуску процесу симулювання. Разом із цією асемблерною програмою використовується допоміжна асемблерна програма вводу, що містить файл INPUT.S. Зауважимо, що розширення s в позначенні файлів відповідає асемблерним програмам. Запуск та конфігурування WinDLX стартує як звичайна Windows-програма (мінімально – Win95). При цьому відчиняється головне вікно із шістьма іконками, що є зменшеними дочірніми вікнами. Подвійним щиголем миші на будь-якій іконці перетворюємо іконку на звичайне вікно. Симулятор має бути приведеним до першостану (скинутим) за допомогою щигля клавішею миші, коли її курсор позначає опцію Reset all у пункті File меню головного вікна. При цьому з”являється...