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用simplescalar 进行体系结构实验
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更新于2023-03-16
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用simplescalar 了解 超标量 动态分支预测 乱序执行 推断执行 cache 虚拟cache 伪相联cache 线程级并行 多处理器的存储 线程同步 指令集设计cache 优化 流水线改进
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山东大学软件学院计算机体系结构实验指导书
计算机体系结构
实 验 指 导 书
山东大学软件学院软件学院
月
目录
183
山东大学软件学院计算机体系结构实验指导书
第一章 介绍
计算机体系结构的概念
模拟器简介
仿真介绍
的目录结构
第二章 实验 : 的安装与配置
实验摘要
实验目的
实验步骤
的安装
的安装
主要部件
关于 ! 基准测试包的简要说明
第三章 实验 : 级超标量流水线
实验摘要
实验目的
实验原理
实验步骤
实验报告
代码分析
实验扩展
第四章 实验 :动态分支预测 "
实验摘要 "
实验目的 "
实验原理 "
实验步骤
实验报告
代码分析
实验扩展
第五章 实验 :乱序执行
实验摘要
实验目的
实验原理
实验步骤
实验报告
代码分析
实验扩展
第六章 实验 :推断执行
实验摘要
实验目的
实验原理
实验步骤
实验报告
代码分析
283
山东大学软件学院计算机体系结构实验指导书
实验扩展
第七章 实验 :# 性能分析
实验摘要
实验目的
实验原理
实验步骤
实验报告
代码分析
实验扩展
第八章 实验 :虚拟
" 实验摘要
" 实验目的
" 实验原理
" 实验步骤
" 实验报告 "
" 代码分析 "
" 实验扩展 "
第九章 实验 ":伪相联
实验摘要
实验目的
实验原理
实验步骤
实验报告
代码分析
实验扩展
第十章 实验 :线程级并行
实验摘要
实验目的
实验原理
实验步骤
实验报告
代码分析
实验扩展
第十一章 实验 :多处理器的存储
实验摘要
实验目的
实验原理
实验步骤
实验报告
代码分析
实验扩展
第十二章 实验 :线程同步
实验摘要
实验目的
383
山东大学软件学院计算机体系结构实验指导书
实验原理
实验步骤
实验报告
代码分析
实验扩展
第十三章 开放实验 :指令集设计
实验摘要
实验目的
实验原理
实验步骤
实验报告
代码分析
实验扩展
第十四章 开放实验 :优化
实验摘要
实验目的
实验原理
实验步骤
实验报告
代码分析
实验扩展
第十五章 开放实验 :流水线改进 "
实验摘要 "
实验目的 "
实验原理 "
实验步骤 "
实验报告 "
代码分析
实验扩展 "
483
山东大学软件学院计算机体系结构实验指导书
第一章 SimpleScalar 介绍
在本书中将使用体系结构模拟器 作为我们的实验平台。
本章的内容包括: 的体系结构, 的各种部件或功能仿真,以
及 的目录结构。通过本章的学习,读者能够对 有一个初步的认识,
有助于后续实验的进行。
1.1 计算机体系结构的概念
关 于 “ 计 算 机 体 系 结 构 ( ) ” 经 典 的 定 义 是 年
在介绍 系统时提出的,其具体描述为“计算机体系结构是程序员所
看到的计算机的属性,即概念性结构与功能特性”。计算机体系结构也称作计算机系统结构,
研究的是软、硬件之间的功能分配以及对传统机器机界面的确定,提供机器预言、汇编语
言程序设计者或编译程序生成系统为使其设计或生成的程序能在机器上正确运行应看到和
遵循的计算机属性,在此不再赘述。
1.2 Simplescalar 模拟器简介
模拟器是一个超标量、 级流水的 $%# 体系结构模拟器,提供了从最简单
到超标量乱序发射的不同的模拟程序。
工具集起源于 年代中后期由 开发的模拟工具。
年夏,!" 开发了 # 工具。 模拟器由 公司微
型计算机研究室的 $% 在 年最终编写而成,美国麦迪逊威斯康星大学
计算机学院的 &'' 参与开发和文档整理工作,二人共同拥有该模拟器的版权。
% 与 两人都是威斯康星大学计算机学院的助手,由 (! 教授指导研
究工作。
模拟器在功能级上实现了执行驱动、解释执行,在行为级上实现了流水线
模拟。该工具集提供了一个以 ( 为主的编译器以及相关组件,能够产生基于
体系结构的目标代码,然后在 模拟器上运行。
运行模拟器时,主程序 )*做所有的初始化工作,并将二进制目标码载入内存,
然后调用 %+)*,%+)*在每个模拟器中单独说明,预先译码整个正文段,加
快模拟。然后开始目标程序的模拟。
583
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