(推荐下载)基于windlx模拟器的流水线分析实验报告

1、（完整word版）基于windlx模拟器的流水线分析实验报告 编辑整理: 尊敬的读者朋友们： 这里是精品文档编辑中心， 本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的， 发布之前我们 对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（完整word版）基于 windlx模拟器的流水线分析实验报告）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希 望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。 本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以 下为（完整word版）基于windlx模拟器的流水线分析实验报告的全部内容。 基于windlx模

2、拟器的流水线分析 （做实验前请先认真阅读W inDLX教程） 1.用WinDLX模拟器执行下列三个程序（按照（按照10位学号除位学号除3的余数选的余数选择）： 求阶乘程序fact.sC余数为余数为0） 求最大公约数程序gem。s （余数为（余数为1） 求素数程序primo s （余数为（余数为2） 我的学号为我的学号为2010011147所以我用的函数是：所以我用的函数是：gcm.s 分别以步进、连续、设置断点的方式运行程序，观察程序在流水线中的执行情况，观 察CPU中寄存器和存储器的内容。 步进： 连续: z oc(ccn 0如w 八 Gel Q4 n 如 Q4UU0 啟M O. cnicc

3、t 0；tC皿 0.44C(CC o4C(cao o-(ccc(n4 Q. reiCW F 0400048 CbacCGlKH o.cccccnic o. WKce 0X00000H8 0 x00000244 CJO：D21D9D 0 x00000000 CxOOOOOOOO 0 x00000000 OxODODDDOO CxOOOODOOD 0 x00000108 E X- BTA- AUJ- AVJHI-OxOOOOOOOO FFSft- 0 x00000000 CAF- OxODDDDDDO f?- 0 x00000000 STWII-OxODOOOODD l ft 0 x0000000

4、0 1XCI6cODDDDDDD R9 R10- Rll- R12- R】3 R14- 0000000 0000000 0000000 QOOOOQO 0000000 OQOQOQO axaoaaaaao 0000000 QOOOOQO 0000000 0000000 0000000 0000000 R1R1R1R1R2R1R1R1R1R2於 aR?aR?也&也KMF2KMF2矽 Q 0 x00000000 OxOOOOOOOG 0 x00000000 0 x00000000 0 x00000000 0 x00000000 DxDDOOOOOD 0 x00000000 0 x00000

5、000 0 x00000000 0 x00000000 0 x00000000 OKOOOOOOOO OxDOODOODC 0 x00000000 PxPPPPPPDD 0 F】6 0 F17- 0 FIB- 0 F19- 0 F?D- 0 F21- D F22- 0 F23 0 F2- -Ol | PC IKAR- IR- 卯 l c- |3 Lc :-弘卞砂 h：4uc4 /c 皿八皿1CC0 *3/0 oxaaaaaaoo 0 F 0 FZ7- 0 F26- o m i Qc 0 xO21IF Ms彤附 c WoxoooDone R 0M00000144 R ) 0 ! 0 R- 0 5

6、CD21D9D R ? 0 0 x00000000 R 夕cw )isa 毎： SIM 43怪 HI* OxOOODODOO R 0 x00000000 R l 0 wnn HI- “ OxODOOOOOD R 0 x00000000 R A 0 ? OOM2IOM 1U 1OxOODODODO P 0 x00000000 R 0 x00000000 R B 0 0 00 0000000 R“ 0 x00000000 oaoooo? . 0000004 0000001 0000000 0000000 0000000 0000000 Rl? R Rl9 R20 821- R2? R23- R2”

7、 oxoooooooa Dxoooooooa oxoooooooa DxOOOOOOOa oxoooooooa DxOOOOOOOO 0 x00000000 0 x00000000 000000 000000 r?:ri:M r?:ri:M 氏盼 Ep:Ep:聞 D2- CM Z W D10 D12 D14 ：Z3八 RMuh*Qic:tr4pteO 67 89 67 89 O1 O1 33 33 56X*XM Hsidwdxe cctif i?or-5tic，如 : dCchx ? JEX5处Z&CX& ： OQ；句M： i 22Cyc& 19 FSA.ITVJ or

8、出d SU1U FWW 117(541 cfyC/ctal tN f IDWt 1?flD 冲 aR0a*) 讥讣 Jro 恨舟 $1ITC1 伉 a Rtf 厂 j . * ! F 2、用WinDLX运行程序structure_d。s通过模拟： 找岀存在结构相关的指令舟以及导致结构相关的部件； 记录由结构相关引起的暂停时钟周期数，计算暂停时钟周期数占总执行周期数的百分 比； 论述结构相关对CPU性能的影响，讨论解决结构相关的方法。 在报告中在报告中: :设置断点: tod. WXCCOUJ (MXCCCn accoou： WXCttTTO CwXCOrS4 (Mxatrsa twxacrfe

9、j (WXCCCHB3 IrdMctent； CCX 4wrtaRnPMa 1 H M，03 4凶 MrWOaQ “rcuPi如 W c300010fe= f?30 DwiaaaoooD PI: OrtOOOOODI 0100000001 o aao0oooi ooaaooooi Q10000000I o aooooooi DcaaoDDDDi DiOOOODDOI OcOOOOOOOl 0.00000001 DlOOOOODOI 0100000001 0*00000001 oiaaooniii lpu!l*V5iQrwdbl3-!A9: at BfMkpocM fill （以截图体现）体现（

10、以截图体现）体现出来出来 PC I MA0 x00000113 m OxOOODOlH Rl A- MGaoDDM R2 AHI- 0 x000000)0 R B- 0 x00000010 fft xOOODO& EU OxOODDOWO 眄 A1E OxOOOOOWO AXVHI-3x00000020 m- FP5R 0 x000000)0 R10 UUP 0 x00000030 Ml- 口- oxooooocja nir- OTHI-0XOOOOOWO Pl 3 ire- axQOOOOOJO ki a r? 0 F? 0 F2 a 0 0 F27- a r;&- 0 F2

11、“ 0 F30* a rsi* DDDDDDDDDDDDDDDD ooo o oo o oo o DDDDDDDDDDDDDDDD ooo o oo o oo o 0000 o oo oo oo o fc-rjkpceh 0 0 】ODO D oo o oo D oo o DoODO D oo o oo D oo o Do ,Q； 1 OWJ Q-4CO2ia a-dl3lQM a jcG4ia 0. 05HBc F1C 78 ol?3s78Q o1 FlF:FlFlF2F?F?F2F?dRF?78 ol?3 Fr3l 1 wccanj： 2 Frtth 3CWXOOU4 丄gj2J a-iu

12、rwa (UMCIIOZC 0,砸叱 CW4 O K igcrLzcf. S/U2 igcnLccf* AZHU Code cwjxccnn 临吹 CMUXCI fU* 口 z 如 丽*必 KCtocle(s executed. ID executed by 85 Instruct io n($). 2 Instruction(s) currently in Pipeline. Hardware coniiguxation: Memory i2e: 32768 Bytes FaddEX-Stages: 1Z required Cycles: 2 fmulEX-Stages: 1, requir

13、ed Cycles: 5 fdivEX-S tages: 1Z required Cycles: 19 Forwarding disabled. Stalls: RAW stalls: 104 (51.48% of all Cycles) WAW stalls: 0 (0.00% of all Cycles) Structural stalls: 0 (0.00 of all Cycles) Control stalls; 9 (4.46% of all Cycle?) Trap stalls: 3 (1AQZ of all Cycles) Total: 116 Stall(s) (57.42

14、% of all Cycles) Conditional Branches): Total: 10(11.76% of all Instructions), thereof: taken: 9 (90.00% of all cord. Branches) not taken: 1 (10.00 of all cond. Branches) Los.d-/S t ore-1 ns tzuot ions : Total: 30 (35.29% of all Instructions! thereof: Load?; 20 (66.67% of Loa d7$ tore -I nstr uct io

15、 ns) Stores: 10 (33.33X of Load-/Stor&-I nstructions) Floating point stage instruotions: Total: 0 (0.00 of all Instructions), thereof: Additions: 0(0.00 of Floating point stage in$t) Multiplications: 0 (0.00 of Floating point stage inst) Divisions: 0(0.OOX of Floating point stage inst.) Traps: T

16、raps: 1 (1.18 of all Instructions) 只写一轮只写一轮) ) lw r1z0 x0(r2) MEM | add r1zr1 丿3 先读后写rh停顿2个时钟周期. add r1 jl zr3 |RStall| ID OKO(r2)zr1 |R-Stall| ID MEM | WB 、 I IF R-Stdll I ID I intEX I MEM 1 WB 先写后读门, lw(5z0 x0(r1) 停顿2个时钟周期。 addi r5/5z0 xa 先读后写r5, add f2.r2zQ4 : ?ub r4zi3/2 : 先写后读r2, IF I ID ihlEX

17、I MEM 1 WB A IF R-Stall | ID | intEX | MEM | WB | 停顿2个时钟周期。 停顿2个时钟周期。 subr4/3/2 : 1 nr- RS2I | ID | irifiX | MEM | i brwz r4.bcp I IF | R SUI| ID B BSfl MLM | IF 丫丫 R$al 兀兀 MEM WB | 由结构相关引起的暂停周期数为：24 总执行周期数为：202 暂停周期数占总执行周期数的百分比：51 o 48% 4在采用定向技术的情况下（勾选Enable Forwarding）,用WinDLX再次运行程序data_d。s 重复上述2中

18、的工作，并计算采用定向技术后性能提高的倍数。 在报告中： 4.1屆昇写出此时全部数据相关的指令、原因、流水线停顿截图、暂停时钟周期数（循屆昇写出此时全部数据相关的指令、原因、流水线停顿截图、暂停时钟周期数（循 环的只写一轮环的只写一轮 Iwr1,0 x0(r2) : IF I ID MEM I WB 乂 addr1zr1 zr3 : IF | ID Fl-Stdll| intEX MEM | WB | 先读后写小律顿1个时钟周期。 lw i5z0 x0(r1) : 1 IF ID MEM | WB | 1 IF | ID |R St泳EX ；I MEM | WB - 先读后写r5,停顿1个时钟

19、周期。 刘b社3 佗 : | IF | ID J洋 MEM | 馳 | brezos : | IF |R$M| ID MEM | WB | 先写后读r4,停顿1个时钟周期。 4.2数据相关引起的暂停时钟周期数、程序执行的总时钟周期数、计算采用定向技术后性数据相关引起的暂停时钟周期数、程序执行的总时钟周期数、计算采用定向技术后性 能提高能提高的倍数的倍数 lH Statistics | 口| X| Total: 128 Cycle(s) executed. ID executed by 85 lnst(uction(s). 2lnstruction($j currently in Pipelin

20、e. Hardware conf iguration: Memory size; 32768 Bytes faddEX-Stages: 1 z required Cycles: 2 fmulEX-Stages: L required Cycles: 5 fdiyEX-Stages：; 1, required Cycles 19 Forwarding enabled. Stalls: RAW stalls: 30 (23.44% of all Cpcles)z thereof: LD stalls: 20 (66.67% of RAW stalls) Branch/Jump stalls: 10

21、 (33.33X of RAW stalls) Floating point stalls: 0 (0.00 of RAW stalls WAW stalls: 0 (0.00% of all Cycles) Structural stalls: 0 (0.00鬼 of all Cycles) Control stalls: 3 (7.03 of all Cycles) Trap stalls; 3 (2.34% of all Cycle?) Total: 42 Stall( (32.81 all Cycles) Con.d i t i ona 1 Branches ): Total: 10 (11.76X of all Instruction虬 thereof: taken: 9 (30.00% of all cond. Branches) not taken: 1 (10.00% of all cond. Branches) Load-S t ore-Instruetions: Total: 30 (35.292 of all Instructions thereof: Loads: 20 (66.67X of Load-/S tore-instructions) Stores: 10(33.33% of Lo-ad-S tore-instructions