计算机组成原理实验手册：Cache与MIPS模拟

"这是一份计算机组成原理的实验指导书，旨在通过实验帮助学生深入理解计算机组成原理，包括Cache模拟器的实现和MIPS指令系统及MIPS体系结构的实践。实验涉及MIPSSIM仿真软件的使用，要求学生完成实验报告，包含实验目的、内容、步骤、结果分析和心得。实验报告需在理论知识讲解后进行，并以答辩形式考核。" 计算机组成原理是计算机科学的基础，它涵盖了计算机硬件的各个组成部分，如运算器、控制器、存储器等。这份实验指导书旨在通过实际操作加深学生对这些概念的理解。实验部分分为两大部分：Cache模拟器的实现和MIPS指令系统及MIPS体系结构的实践。 实验1 Cache模拟器的实现，目标在于让学生掌握Cache的工作原理，包括其基本概念、组织结构以及如何影响性能。实验中，学生需要使用CacheSim软件，设置不同参数，如Cache容量、块大小、映射方式和替换策略，然后分析访问次数、命中率等指标，理解这些因素如何影响Cache的性能。实验后，学生需要对实验结果进行分析，探讨Cache的命中率与容量、块大小以及替换算法的关系。 实验2则关注MIPS指令系统和MIPS体系结构。MIPS是一种常见的精简指令集计算机（RISC）架构，广泛用于教学和研究。学生将通过MIPSSIM模拟器学习MIPS指令的操作语义和体系结构。他们需要熟悉模拟器的使用，加载并执行样例程序，从而更好地理解MIPS指令的执行过程和特点。 每个实验都强调了理论与实践的结合，要求学生在实验报告中详细记录实验过程，分析结果，并反思遇到的问题及解决方案，以促进深度学习和问题解决能力的培养。实验报告的提交形式包括电子版和纸质版，以确保学生对实验内容的全面理解和掌握。 这份实验指导书为学习计算机组成原理的学生提供了一个实践平台，通过实际操作和分析，帮助他们巩固理论知识，提升动手能力和问题解决能力，为未来在IT领域的深入学习和工作奠定坚实基础。