北邮高级计算机体系结构大作业报告

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实验、 WINDLX 模拟安装及使󰉁

1. 实验󰋴的

1. 搭建实验环境

2. 解 WINDLX 模拟的结构及使󰉁

2. 实验环境

1. MacOS 下 Parallels Desktop 虚拟机

2. 虚拟机系统环境为 Windows XP Pro SP3

3. 环境配置

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4. 软件简单实󰉁

在使󰉁 WinDLX 的时候可以把它想象成个 IDE，根据我们使󰉁 IDE 的经验󰶳先解初始画󰴯的内容中有么。

根据图 4.1 我们看到初始窗中有六个最化的窗，分别为 Statistics，Code， Clock，Rigister ，Pipeline 和

BreakPoints。

> Statistics：些统计信息

> Code：程序编码内容：内存地址，16进制表达与对应的汇编语。

> Rigister：寄存的名字与存储内容。

> Clock：可视化流线的地。

> BreakPoints：通过设置断点󰉁来观察代码执󰢩情况，初始状态为空。

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> Single Cycle 功能为单步执󰢩，次执󰢩个周期

> Multiple Cycles为多步执󰢩，次执󰢩预先设定好的若个周期

> Run是运󰢩程序󰙸程序结束

> Run to是运󰢩程序󰙸设定的断点

以上是这个软件在本次实验中的常󰉁功能，其他细节功能将在之后的实验中使󰉁到再介绍，本次实验󰙸此

圆满结束。

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实验、指令流线相关性分析

实验󰋴的

通过使󰉁WINDLX模拟，对程序中的三种相关现象进󰢩观察，并对使󰉁专󰉁通󰩁，增加运算部件等技术对性能的

影响进󰢩考察，加深对流线和RISC处󰇹的特点的󰇹解。

实验步骤

1. 装载实验件中给出的阶乘函数代码 Fact.s 和 输模块 Input.s。

1. 数据相关

点按 F7 单步运󰢩程序，观察程序执󰢩过程。经过若个周期并输阶乘函数需要的整数 n 之后，󰶳

次出现 R-Stall 如下图所示。

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这󰮟发󰈿数据相关的预案因为，我们注意到是指令 lbu 对 r3 的写操作和 seqi 对 r3 的读操作，构成

 RAW（写后读）的数据相关。

2. 控制相关

如上图所示，标󰺴的󰢩出现aborted。这是因为，其上󰢩指令为 jal InputUnsigned 为跳转

指令，且执󰢩成功。那么当这条跳转指令在执󰢩的同时，译码还未完成的时候，标󰺴的那条指令已经

IF 周期发󰈿 4 个周期的延时。