ПРАКТИКА РОБОТИ З АРХІТЕКТУРНИМ СИМУЛЯТОРОМ WINMIPS64. Звіт до лабораторної роботи з Архітектура комп ютерних систем. Робота № 101030

ПРАКТИКА РОБОТИ З АРХІТЕКТУРНИМ СИМУЛЯТОРОМ WINMIPS64

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

ІКТА

Факультет:

КН

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2022

Тип роботи:

Звіт до лабораторної роботи

Предмет:

Архітектура комп ютерних систем

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА» ІКТА кафедра БІТ / З В І Т до лабораторної роботи №1 з курсу: “ Архітектура комп'ютерних систем” на тему: «ПРАКТИКА РОБОТИ З АРХІТЕКТУРНИМ СИМУЛЯТОРОМ WINMIPS64» Варіант № 11 Мета роботи Опанування технікою роботи з архітектурним симулятором WinMIPS64 машини з 64-розрядною RISC архітектурою MIPS64. Завдання / Завантаження програми Код для виконання програми: / Хід роботи / Clock 1 Натиснути Execute/Single Cycle (або натиснути F7). Симулятор виконає перший цикл (тактовий інтервал) програми. Увага! Не першу інструкцію, а лише перший цикл, що для п’ятисходинкового конвеєра відповідає виконанню 1/5 першої інструкції в найкращому випадку, коли нема вимушених затримок конвеєра. / Clock 2 Наступний натиск на F7 змінює забарвленість в вікні Code через уведення червоного кольору для третьої сходинки EX конвеєра. До конвеєра увійшла інструкція dadd r3, r4, r5. / Clock 3 Третій натиск на F7 знову змінює забарвленість вікна Code, уводячи зелену забарвленість для четвертої сходинки MEM конвеєра. До конвеєру входить інструкція sd r3, C(r0). / Clock 4 Знову натискаємо F7. Кожна сходинка конвеєра отримує нову інструкцію. Регістр r4 має завантажуватися з комірки пам’яті даних. Проте оновлене вмістиме регістра можна отримати завчасно (кажуть – з випередженням в часі, прямо з виходу пам’яті даних, тобто, з виходу сходинки МЕМ (for forwarding from the MEM stage). Отже, прямо з виходу пам’яті забираємо новий, ще не записаний до регістру призначення операнд (це і є випередження), а далі паралельно виконуємо додавання цього нового операнду і в той самий час пишемо цей операнд до регістру регістрового файлу. Добре, що в конвеєрі водночас знаходиться черга з п’ятьох інструкцій, тобто, всі ці інструкції є «під рукою». Можна бачити, що r4 забарвлюється зеленим (колір сходинки MEM) у вікні Registers. Зауважимо, що остання інструкція програми halt (симулятор не має навіть примітивної програми монітора, що вже казати про операційну систему; отже, програміст мусить вручну гальмувати виконання програми саме такою інструкцією) вже уведена до конвеєра. / Clock 5 Натискаємо F7. Тут відбуваються цікаві події. Значення, призначене для r5, стає доступним для пересилання. Однак саме значення для r5 не було доступне вчасно для виконання інструкції dadd r3, r4, r5 у EX. Таким чином воно залишається в EX. У рядку стану написано "RAW зупинка в EX (R5)", вказуючи, де сталася зупинка, і відсутність якого регістру була причиною цього. Фігури в вікнах Clock Cycle Diagram і Pipeline чітко вказують на те, що інструкція dadd “застрягла” в сходинці EX, і що всі інструкції за нею також неспроможні пересуватися конвеєром далі. У вікні Clock Cycle Diagram інструкцію dadd підсвічено блакитним, а інструкції, що розташовані за нею “посіріли”. / Clock 6 Натискаємо F7. Інструкція dadd r3,r4,r5 нарешті виконується, а щойно отримана сума, призначена для запису до r3, паралельно стає досяжною для виконання випередження (зі сходинки execute). Отримано значення 0х12, що є сумою 10 + 8 = 18 в десятковій. Це і є відповідь програми. / Clock 7 Натискаємо F7. Інструкція halt, вже уведена до конвеєра, спричинює ефект “закриття” конвеєра. По ній вже жодна інша інструкція не уводиться до конвеєра, а сам конвеєр поступово спорожнюється, він сходинки IF до сходинки WB. / Clock 8 Натискаємо F7. Перевіряємо пам’ять даних Data , де фіксуємо, що змінна C набула значення 0х12. Інструкція sd r3,C(r0) записала це значення до пам’яті на сходинці MEM конвеєра, використовуючи випереджені дані з виходу IF, які вже нормально, без випередження записуються до регістра r3. Clock 9 та Clock 10 Натискаємо F7 двічі. Програма фінішує./ / Висновок: здобув знання в роботі з технікою роботи з архітектурним симулятором WinMIPS64, машини з 64-розрядною RISC архітектурою MIPS64.

Звіт до лабораторної роботи Архітектура комп ютерних систем

kakaduka

08.04.2025 11:04-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись