《计算机体系结构》课程实验教学大纲(ⅱ)

《《计算机体系结构》课程实验教学大纲(ⅱ)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、《计算机体系结构》课程实验教学大纲(Ⅱ)[注：同一门实验课程若对不同专业开设的实验项目、实验要求不同，则大纲应不同，区分可采用题目后加（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）……的办法]编号：课程总学时：48实验学时：8课程总学分：2.5实验学分：（非单独设课的实验不用填此项）先修课程：《计算机组成原理与体系结构》《数字逻辑》适用专业：计算机科学与技术(嵌入式专升本)、网络工程(专升本)、计算机科学与技术(信息技术方向专升本)开课部门：计算机科学与信息工程学院一、本课程实验的主要目的与任务本课程实验的主要目的与任务是为了配合本课程更好的深入开展和执行，通过让学生做一定数量的实

2、验，提高学生从总体结构、系统分析这一层次来研究和分析计算机系统的能力，帮助学生建立整机的概念；使学生掌握计算机系统结构的基本概念、基本原理、基本结构、基本设计和分析方法，并对计算机系统结构的发展历史和现状有所了解。二、本课程实验应开设项目序号实验项目名称学时类型必做/选做所需主要设备型号、名称1实验一MIPS指令系统和MIPS体系结构2验证性必做微机1台、MIPSsim模拟器2实验二流水线及流水线中的冲突2验证性必做微机1台、MIPSsim模拟器3实验三指令调度和延迟分支2验证性必做微机1台、MIPSsim模拟器4实验四Cache性能分析2验证性必做微机1台

3、、MyCache模拟器注：1、类型---指验证性、综合性、设计性；2、该表格不够可拓展。三、各实验项目主要实验内容和基本要求实验1MIPS指令系统和MIPS体系结构1.实验目的(1)了解和熟悉指令级模拟器；(2)熟练掌握MIPSsim模拟器的操作和使用方法；(3)熟悉MIPS指令系统及其特点，加深对MIPS指令操作语义的理解；(1)熟悉MIPS体系结构。2.实验内容首先要阅读MIPSsim模拟器的使用方法，然后了解MIPSsim的指令系统和汇编语言。（1）启动MIPSsim（用鼠标双击MIPSsim.exe）。（2）选择“配置”->“流水方式”选项，使模拟器

4、工作在非流水方式。（3）参照使用说明，熟悉MIPSsim模拟器的操作和使用方法。可以先载入一个样例程序（在本模拟器所在的文件夹下的“样例程序”文件夹中），然后分别以单步执行一条指令、执行多条指令、连续执行、设置断点等的方式运行程序，观察程序的执行情况，观察CPU中寄存器和存储器的内容的变化。（4）选择“文件”->“载入程序”选项，加载样例程序alltest.asm，然后查看“代码”窗口，查看程序所在的位置（起始地址为0x00000100）。（5）查看“寄存器”窗口PC寄存器的值：[PC]=0X。（6）执行load和store指令，步骤如下：1）单步执行一条指

5、令（F7）。2）下一条指令地址为=0X，是一条（有，无）符号载入（字节，半字，字）指令。3）单步执行一条指令（F5）。4）查看R1的值，[R1]=0X。5）下一条指令地址为0X，是一条（有，无）符号载入（字节，半字，字）指令。6）单步执行1条指令。7）查看R1的值，[R1]=0X。8）下一条指令地址为，是一条（有，无）符号载入（字节，半字，字）指令。9）单步执行1条指令。10）查看R1的值，[R1]=0X。11）单步执行1条指令。12）下一条指令地址为0X，是一条保存（字节，半字，字）指令。13）单步执行一条指令（F5）。14）查看内存BUFFER处字的值，

6、值为0X。（7）执行算术运算类指令。步骤如下：1)双击“寄存器”窗口中的R1，将其值修改为2。2)双击“寄存器”窗口中的R2，将其值修改为3。3)单步执行一条指令。4)下一条指令地址为0x＿＿＿＿，是一条加法指令。5)单步执行一条指令。6)查看R3的值，[R3]=0x＿＿＿＿。7)下一条指令地址为0x＿＿＿＿，是一条乘法指令。8)单步执行一条指令。9)查看LO、HI的值，[LO]=0x＿＿＿＿，[HI]=0x＿＿＿＿。（8）执行逻辑运算类指令。步骤如下：1）双击“寄存器”窗口中的R1，将其值修改为0XFFFF0000。2）双击“寄存器”窗口中的R1，将其值修

7、改为0XFFFF0000。3）单步执行一条指令。4）下一条指令地址为0x＿＿＿＿，是一条逻辑与运算指令，第二个操作数寻址方式是＿＿＿＿＿（寄存器直接寻址，立即数寻址）。5）单步执行一条指令。6）查看R3的值，[R3]=0x＿＿＿＿。7）下一条指令地址为0x＿＿＿＿，是一条逻辑或指令，第二个操作数寻址方式是＿＿＿＿＿（寄存器直接寻址，立即数寻址）。8）单步执行一条指令。9）查看R3的值，[R3]=0x＿＿＿＿。（9）执行控制转移类指令。步骤如下：1）双击“寄存器”窗口中R1，将其值修改为2。2）双击“寄存器”窗口中R2，将其值修改为2。3）单步执行一条指令。4

8、）下一条指令地址为0x__________，是一条B