计算机系统结构实验报告中南民族大学Word文档格式.docx
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与
分
析
图一.运行结果
(使用%4d来控制输出的齐)
图二.寄存器
图三.流水线
图四.内存代码
图五.内存查看
图六.内存查看结果
图七.内存修改
图八.内存修改结果
图九.向量使用结果
图十.未使用向量的结果
图十一.程序流程
图十二.算法设计图
实验结果分析:
本次实验中,学会使用DLX软件,对于其汇编代码有一个整体上的认识。
具体有如下几个小点:
(1)熟悉DLX的仿真硬件系统结构,包括寄存器、计算功能单元、指令系统、流水线。
(2)熟悉DLX仿真软件的功能,包括主要的功能界面。
(3)掌握DLX应用程序的编程和调试技术。
(4)掌握DLX的流水线运行分析,包括流水线单步执行、每个流水段功能、理解流水线停顿、流水线建立和排空、定向技术。
(5)掌握调整DLX参数,如内存大小、功能单元个数、延迟,分析对程序运行的影响
通过编写矩阵相乘来检验掌握的程度,对与在其中出现的问题进行分析,和解决。
能通过单步执行来调试程序,找出出错点和逻辑错误点,并加以改正。
在实验中,几个重点难点。
首先是从主程序中跳InputUnsigned函数中,对于参数的传递要有一个清楚的认识。
其次是,对于系统自陷trap要有一个认识,如trap0是结束、trap3是输入和trap5是输出,当然也有传递的参数也是重点分别是r1和r14。
对于向量的使用也有一个初步的认识,当使用向量时,程序的流水线明显比不适用向量快的多,结果的截图也很清楚的说明了这个问题。
程
序
代
码
.data
;
***Promptsforinput;
输入提示部分
A:
.space64
B:
C:
Prompt1:
.asciiz"
输入A矩阵的行:
"
Prompt2:
输入A矩阵的列和B矩阵的列:
"
Prompt3:
.asciiz"
输入B矩阵的列:
Prompt4:
输入A矩阵元素r:
Prompt5:
输入A矩阵元素:
;
***Dataforprintf-Trap;
输出数据设置部分
PrintfFormat:
%d"
.align2
PrintfPar:
.wordPrintfFormat
PrintfValue:
.space4
PrintfFormat1:
\n"
.align2
PrintfPar1:
.wordPrintfFormat1
PrintfFormat_1:
\n"
PrintfPar_1:
.wordPrintfFormat_1
PrintfValue1:
.space4
PrintfFormat2:
输出A矩阵:
PrintfPar2:
.wordPrintfFormat2
PrintfValue2:
PrintfFormat3:
输出B矩阵:
.align2
PrintfPar3:
.wordPrintfFormat3
PrintfValue3:
PrintfFormat4:
输出C矩阵:
PrintfPar4:
.wordPrintfFormat4
PrintfValue4:
.text
.globalmain
main:
addir1,r0,Prompt1
jalInputUnsigned
movi2fpf1,r1;
矩阵A的行数
addir1,r0,Prompt2
movi2fpf2,r1;
矩阵A的列数,矩阵B的行数
addir1,r0,Prompt3
jalInputUnsigned
movi2fpf3,r1;
矩阵B的列数
movfp2ir8,f1
movfp2ir6,f2
multur4,r6,r8;
总的矩阵A的元素个数r4
addir2,r10,A;
指向A的首地址
loop1:
addr1,r0,Prompt4;
分别读入矩阵A的元素值
sb0(r2),r1;
储存字节,读入元素
addir2,r2,1;
元素个数加一
subr4,r4,1;
总的矩阵元素个数r4减一
bnezr4,loop1;
r4不为0时跳转重复输入
addir10,r0,0;
分别读出矩阵A的元素值
swPrintfValue2,r1
addir14,r0,PrintfPar2
trap5
loopA:
lbur1,0(r2)
swPrintfValue,r1
addir14,r0,PrintfPar;
换行
trap5
subr6,r6,1;
矩阵A的列数r6减一
beqzr6,outputA;
矩阵A的列数r6等于0时跳到outputA
jloopA;
否则继续loopA
outputA:
swPrintfValue1,r1
addir14,r0,PrintfPar1
subr8,r8,1;
矩阵A的行数r8减一
beqzr8,countiuB;
矩阵A的行数r8等于0时跳到countiuB
jloopA;
countiuB:
addir14,r0,PrintfPar_1
movfp2ir12,f3
addir10,r0,0
multur4,r6,r12;
总的矩阵B的元素个数r4
addir2,r10,B;
指向B的首地址
loop2:
addir1,r0,Prompt5;
分别读入矩阵B的元素值
bnezr4,loop2;
r4不为0时跳转重复输入
分别读出矩阵B的元素值
swPrintfValue3,r1
addir14,r0,PrintfPar3
loopB:
lbur1,0(r2)
swPrintfValue,r1
subr12,r12,1;
矩阵B的列数r12减一
beqzr12,outputB;
矩阵B的列数r12等于0时跳到outputB
jloopB;
否则继续loopB
outputB:
矩阵B的行数r6减一
beqzr6,countiue;
矩阵B的行数r6等于0时跳到countiu
movfp2ir12,f3
否则继续loopB
countiue:
addir11,r0,0;
temp,表示矩阵C的一个元素的累加器
addir4,r0,0;
r初始化矩阵C的偏移量
addir5,r0,0;
矩阵A当前被扫描的行号
line:
movi2fpf4,r5;
判断是否扫描完
ltff4,f1;
f4>
f1跳转(矩阵A的行是否扫描完)
bfpffinish;
是,则跳转结束程序
addir6,r0,0;
col,r6表示当前B矩阵的列号
column:
movi2fpf4,r6
ltff4,f3;
col(f3)<
f4,矩阵B的列是否扫描完
bfpfleveladd;
是,则跳到矩阵A的下一行
movfp2ir1,f2
multur10,r5,r1;
i<
-l*n,r10表示矩阵A当前行的第一个元素的索引
addir7,r6,0;
movcoltoj(矩阵B某一列的某个元素的索引)
temp=0,矩阵C当前的元素值的初始化
addir9,r5,1;
r9<
-l+1,r9代表矩阵A当前数组中的实际行号(r5的初值为0)
movfp2ir1,f2;
f2是矩阵A的列数
multur9,r1,r9;
p<
-n*(l+1),r9代表矩阵A当前行中最后一个元素在数组中的索引
calculate:
movi2fpf4,r10
movi2fpf9,r9
ltff4,f9;
compareitopz(判断是否计算到当前行的最后一个元素)
bfpfasign;
当前行列相乘完毕,得出结果矩阵C的一个元素(跳转赋值)
addir1,r10,A;
取矩阵A当前元素在内存区域中的地址
lbur2,0(r1);
从r1所指向的内存单元中取出矩阵A当前的元素暂存在r2
addir1,r7,B;
取矩阵B当前元素在内存区域中的地址
lbur3,0(r1);
从r1所指向的内存单元中取出矩阵B当前的元素暂存在r3
multur1,r2,r3;
temp1<
-A[i]+B[j]
addr11,r11,r1;
temp<
-temp+temp1,累加到累加器
addir10,r10,1;
i++,计算矩阵A当前行的下个元素的索引
movfp2ir1,f3
addr7,r7,r1;
j<
-j+k,计算矩阵B的当前列的下个元素的索引
jcalculate
asign:
addir1,r4,C;
r1表示矩阵C当前的地址
sb0(r1),r11;
storeC,把新计算出来的元素放入当前内存单元
addir4,r4,1;
赋值完一个元素,偏移量自增1
addir6,r6,1;
矩阵B的当前列数自增1
jcolumn;
矩阵B新的一列开始
leveladd:
addir5,r5,1;
矩阵A当前行自增1
jline;
矩阵A新的一行开始
finish:
分别读出矩阵C的元素值
addir2,r10,C
swPrintfValue4,r1
addir14,r0,PrintfPar4
loop3:
addir14,r0,PrintfPar
addir2,r2,1
subr12,r12,1
beqzr12,outputC
jloop3
outputC:
subr8,r8,1
beqzr8,end
jloop3;
***end
end:
trap0
心
得
体
会
成
绩
评
定
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- 计算机系统 结构 实验 报告 中南 民族大学