计算机系统结构实验报告(中南民族大学).docx

院系： 专业： 年级： 课程名称：计算机系统结构 学号： XX： 指导教师： 年月日 -1- 年级 学号 班级计算机科学与技 专业 XX 术 题目 名称 矩阵相乘 1.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 题目 线停顿、流水线建立和排空、定向技术。掌握调整DLX参数，如内存大小、功能单 内容元个数、延迟，分析对程序运行的影响。 2.编写计算矩阵相乘的程序，掌握调试方法。 实 验 结 果 与 分 析 图一.运行结果 (使用%4d来控制输出的齐) -2- 图二.寄存器 实 验 结 果 与 分 析 图三.流水线 -3- 实 验 结 果 与 分 析 图四.内存代码 图五.内存查看 -4- 实 验 结 图六.内存查看结果果 与 分 析 图七.内存修改 -5- 图八.内存修改结果 实 验 结 果 与 分 析 图九.向量使用结果 图十.未使用向量的结果 -6- 开始 输入矩阵A 的行数 输入矩阵A的 列数和B的行 数 输入矩阵B的 列数 实 验 读入A矩阵元 素 结 果 与 输出A矩阵元 分素 析 读入B矩阵元 素 输出B矩阵元 素 计算AXB矩 阵，得C矩阵 输出C矩阵 图十一.程序流程 -7- 开始 f1=的A行数f2，=A 的列数B的和行 数，f3=的B列数 计算A矩阵B和矩阵 的结C果矩阵R11=0,R4=0,R5=0 A的元素个数 输入A元素流程输出A矩阵流程 R4=f1，*Rf22矩=A 阵首地址， R6=，fR18=f2 输出C矩阵 R5>f1? N R控5制行R控6，制 列 NR4=0?Y实 验 结 结束 R6=0 果 输入A矩阵的元素 NR6？=0Y 与 分 N NR6>f3? 析 输出A矩阵同一行输入换R行8，-- R4-- 的元素R，6-- R6=f2 R1为0当前行的元 R1=f6,R10=R5*R1 素位置R，为9当前 R7=0,R11=0, 行最后一个元素的 R5++ R9=(R5+1)*f1 位置 R8？=0 Y R10>R9? 同上输B矩入阵和 输出B矩阵 Temp=temp+ 把R1存1入C矩阵， A矩阵R1位0置的元 素*B矩阵R位7置的 位置R为，4R4+，1 R6+1 元素R，10+1 图十二.算法设计图 -8- 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，当然也有实 传递的参数也是重点分别是r1和r14。验 结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 果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。 与 分 析 -9- .data ;***Promptsforinput;输入提示部分 A:.space64 B:.space64 C:.space64 Prompt1:.asciiz"输入A矩阵的行:" Prompt2:.asciiz"输入A矩阵的列和B矩阵的列:" Prompt3:.asciiz"输入B矩阵的列:" Prompt4:.asciiz"输入A矩阵元素r:" Prompt5:.asciiz"输入A矩阵元素:" ;***Dataforprintf-Trap;输出数据设置部分 PrintfFormat:.asciiz"%d" .align2 PrintfPar:.wordPrintfFormat PrintfValue:.space4 PrintfFormat1:.asciiz"\n" .align2 PrintfPar1:.wordPrintfFormat1 程 序 代 码 PrintfFormat_1:.asciiz"\n" .align2 PrintfPar_1:.wordPrintfFormat_1 PrintfValue1:.space4 PrintfFormat2:.asciiz"输出A矩阵:\n" .align2 PrintfPar