"WinDLX模拟器实验报告：计算机流水线和指令相关性分析"

本次实验的目的是熟练掌握WinDLX模拟器的操作和使用，并熟悉DLX指令集结构及其特点。同时，加深对计算机流水线基本概念的理解，进一步了解DLX基本流水线各段的功能以及基本操作。此外，还要加深对数据相关和结构相关的理解，了解这两类相关对CPU性能的影响。最后，掌握解决数据相关问题的方法，学会使用定向技术来减少数据相关带来的暂停。 本实验使用的平台是WinDLX模拟器。 实验的具体内容和步骤如下： 1. 对于实验一，首先要使用WinDLX模拟器来执行求阶乘程序fact.s。可以通过步进、连续和设置断点的方式来运行程序，并观察程序在流水线中的执行情况。 2. 对于实验二，使用WinDLX来运行程序structure_d.s，并进行模拟。首先，找出存在结构相关的指令对以及导致结构相关的部件。然后，记录由结构相关引起的暂停时钟周期数，并计算暂停时钟周期数占总执行周期数的百分比。最后，论述结构相关对CPU性能的影响，并讨论解决结构相关的方法。 3. 对于实验三，在不采用定向技术的情况下，使用WinDLX运行程序data_d.s。记录数据相关引起的暂停时钟周期数以及程序执行的总时钟周期数，并计算暂停时钟周期数占总时钟周期数的百分比。 通过以上实验，可以总结如下： 本次实验通过使用WinDLX模拟器，我们成功熟悉了它的操作和使用方法，并且对DLX指令集的结构和特点有了更深入的了解。同时，通过对DLX基本流水线各段的功能和操作的进一步了解，我们对计算机流水线的基本概念有了更深的理解。 在实验二中，我们通过模拟程序structure_d.s，找出了存在结构相关的指令对以及导致结构相关的部件，并且记录了由结构相关引起的暂停时钟周期数。通过计算暂停时钟周期数占总执行周期数的百分比，我们可以清楚地看到结构相关对CPU性能的影响。为了解决结构相关问题，我们需要采取相应的方法。 在实验三中，我们运行了程序data_d.s，并记录了数据相关引起的暂停时钟周期数以及程序执行的总时钟周期数。通过计算暂停时钟周期数占总时钟周期数的百分比，我们可以评估数据相关对CPU性能的影响。为了减少数据相关带来的暂停，我们可以使用定向技术。 综上所述，本次实验通过使用WinDLX模拟器，我们深入学习了计算机流水线的基本概念和操作，并且了解了数据相关和结构相关对CPU性能的影响。在解决数据相关和结构相关问题方面，我们还学会了使用定向技术。通过这次实验，我们对计算机系统结构有了更全面的认识和理解。