计算机体系结构实验教程

《计算机体系结构实验教程》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、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2010-7月79/79山东大学软件学院计算机体系结构实验指导书目录第一章SimpleScalar介绍51.1计算机体系结构的概念51.2Simplescalar模拟器简介51.3SimpleScalar仿真介绍61.4SimpleScalar的目录结构9第二章实验1：SimpleScalar的安装与配置112.1实验摘要112.2实验目的112.3实验步骤112.3.1SimpleScalar的安装112.3.2.mp_simple

2、sim的安装142.4SimpleScalar主要部件192.5关于Mibench-auotomotive基准测试包的简要说明19第三章实验2：5级超标量流水线213.1实验摘要213.2实验目的213.3实验原理213.4实验步骤233.5实验报告233.6代码分析233.7实验扩展26第四章实验3：动态分支预测274.1实验摘要274.2实验目的274.3实验原理274.4实验步骤284.5实验报告294.6代码分析304.7实验扩展33第五章实验4：乱序执行345.1实验摘要345.2实验目的345.3实验原理34

3、5.4实验步骤345.5实验报告345.6代码分析345.7实验扩展36第六章实验5：推断执行376.1实验摘要376.2实验目的376.3实验原理376.4实验步骤3779/79山东大学软件学院计算机体系结构实验指导书6.5实验报告386.6代码分析386.7实验扩展39第七章实验6：Cache性能分析407.1实验摘要407.2实验目的407.3实验原理407.4实验步骤417.5实验报告417.6代码分析417.7实验扩展43第八章实验7：虚拟cache448.1实验摘要448.2实验目的448.3实验原理448.

4、4实验步骤448.5实验报告448.6代码分析458.7实验扩展45第九章实验8：伪相联cache469.1实验摘要469.2实验目的469.3实验原理469.4实验步骤469.5实验报告469.6代码分析469.7实验扩展47第十章实验9：线程级并行4810.1实验摘要4810.2实验目的4810.3实验原理4810.4实验步骤4810.5实验报告4910.6代码分析4910.7实验扩展52第十一章实验10：多处理器的存储5311.1实验摘要5311.2实验目的5311.3实验原理5311.4实验步骤5311.5实验报

5、告5311.6代码分析5311.7实验扩展62第十二章实验11：线程同步6379/79山东大学软件学院计算机体系结构实验指导书12.1实验摘要6312.2实验目的6312.3实验原理6312.4实验步骤6312.5实验报告6312.6代码分析6312.7实验扩展66第十三章开放实验1：指令集设计6713.1实验摘要6713.2实验目的6713.3实验原理6713.4实验步骤6713.5实验报告6913.6代码分析6913.7实验扩展69第十四章开放实验2：cache优化7014.1实验摘要7014.2实验目的7014.3

6、实验原理7014.4实验步骤7014.5实验报告7014.6代码分析7014.7实验扩展74第十五章开放实验3：流水线改进7515.1实验摘要7515.2实验目的7515.3实验原理7515.4实验步骤7515.5实验报告7515.6代码分析7515.7实验扩展7979/79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SimpleScalar作为我们的实验平台。本章的内容包括：SimpleScalar的体系结构，SimpleScalar的各种部件或功能仿真，以及S

7、impleScalar的目录结构。通过本章的学习，读者能够对SimpleScalar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（computerarchitecture）”经典的定义是1964年C.M.Amdahl在介绍IBM360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

8、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。1.2Simplescalar模拟器简介SimpleScalar模拟器是一个超标量、5级流水的RISC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。SimpleScalar工具集起源于80年代中后期由ManojFranklin开