计算机体系结构指令调度实验报告.pdfVIP

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实验六指令调度实验报告

1．实验目的：

通过本实验，加深对指令调度的理解，了解指令调度技术对CPU性能改进的好处。

2.实验内容：

（1）通过Configuration菜单中的“Floatingpointstages”选项，把除法单元数

设置为3，把加法﹑乘法﹑除法的延迟设置为3个时钟周期。

（2）用WinDLX模拟器运行调度前的程序sch-before.s。记录程序执行过程中各种

相关发生的次数以及程序执行的总时钟周期数。

（3）用WinDLX模拟器运行调度后的程序sch-after.s，记录程序执行过程中各种相

关发生的次数以及程序执行的总时钟周期数。

（4）根据记录结果，比较调度前和调度后的性能。

（5）论述指令调度对于提高CPU性能的意义。

3．实验程序：

程序sch-before.s

;

;Exampletoillustrateinstructionscheduling

;

.data

.globalONE

ONE:.word1

.text

.globalmain

main:

lff1,ONE;turndivfintoamove

cvti2ff7,f1;bystoringinf71in

nop;floating-pointformat

divff1,f8,f7;moveY=(f8)intof1

divff2,f9,f7;moveZ=(f9)intof2

addff3,f1,f2

.

.

divff10,f3,f7;movef3intoX=(f10)

divff4,f11,f7;moveB=(f11)intof4

divff5,f12,f7;moveC=(f12)intof5

multff6,f4,f5

divff13,f6,f7;movef6intoA=(f13)

Finish:

trap0

调度后的程序sch-after.s

;

;Exampletoillustrateinstructionscheduling-reorderedinstructions

;

.data

.globalONE

ONE:.word1

.text

.globalmain

main:

lff1,ONE;turndivfintoamove

cvti2ff7,f1;bystoringinf71in

nop;floating-pointformat

divff1,f8,f7;moveY=(f8)intof1

divff2,f9,f7;moveZ=(f9)intof2

divff4,f11,f7;moveB=(f11)intof4

divff5,f12,f7;moveC=(f12)intof5

addff3,f1,f2

multff6,f4,f5

divff10,f3,f7;movef3intoX=(f10)

divff13,f6,f7;movef6intoA=(f13)

.

.

Finish:

trap0

4.实验原理

由于相关的存在，使得指令中的下一条指令不能在指定的时钟周期执行。流水线冲突会

给指令在流水线中的执行带来许多问题，如果不能很好地解决冲突问题，轻则影响流水线的

性能，重则导致错误的执行结果。而对于各种冲突，都有可能用指令调度来解决。

6.实验步骤

1设置除法单元数设置为3，把加法﹑乘法﹑除法的延迟设置为3个时钟周期