計算機體系結構課程實驗教學大綱(ⅱ)(已修改)
2025-04-29 12:08 本頁面
【正文】 《計算機體系結構》課程實驗教學大綱(Ⅱ)[注：同一門實驗課程若對不同專業(yè)開設的實驗項目、實驗要求不同，則大綱應不同，區(qū)分可采用題目后加（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）……的辦法]編 號：課程總學時： 48 實驗學時：8課程總學分： 實驗學分：（非單獨設課的實驗不用填此項）先修課程：《計算機組成原理與體系結構》《數字邏輯》適用專業(yè)：計算機科學與技術(嵌入式專升本)、網絡工程(專升本)、計算機科學與技術(信息技術方向專升本) 開課部門：計算機科學與信息工程學院一、本課程實驗的主要目的與任務本課程實驗的主要目的與任務是為了配合本課程更好的深入開展和執(zhí)行，通過讓學生做一定數量的實驗，提高學生從總體結構、系統(tǒng)分析這一層次來研究和分析計算機系統(tǒng)的能力，幫助學生建立整機的概念；使學生掌握計算機系統(tǒng)結構的基本概念、基本原理、基本結構、基本設計和分析方法，并對計算機系統(tǒng)結構的發(fā)展歷史和現狀有所了解。二、本課程實驗應開設項目序號實驗項目名稱學時類型必做/選做所需主要設備型號、名稱1實驗 一 MIPS指令系統(tǒng)和MIPS體系結構2驗證性必做微機1臺、 MIPSsim模擬器2實驗 二 流水線及流水線中的沖突2驗證性必做微機1臺、 MIPSsim模擬器3實驗 三 指令調度和延遲分支2驗證性必做微機1臺、 MIPSsim模擬器4實驗 四 Cache 性能分析2驗證性必做微機1臺、 MyCache模擬器注：類型指驗證性、綜合性、設計性；該表格不夠可拓展。三、各實驗項目主要實驗內容和基本要求實驗 1 MIPS指令系統(tǒng)和MIPS體系結構1. 實驗目的(1) 了解和熟悉指令級模擬器；(2) 熟練掌握MIPSsim模擬器的操作和使用方法；(3) 熟悉MIPS指令系統(tǒng)及其特點，加深對MIPS指令操作語義的理解；(4) 熟悉MIPS體系結構。2. 實驗內容 首先要閱讀MIPSsim模擬器的使用方法，然后了解MIPSsim的指令系統(tǒng)和匯編語言。（1）啟動MIPSsim（）。（2）選擇“配置”“流水方式”選項，使模擬器工作在非流水方式。（3）參照使用說明，熟悉MIPSsim模擬器的操作和使用方法。可以先載入一個樣例程序（在本模擬器所在的文件夾下的“樣例程序”文件夾中），然后分別以單步執(zhí)行一條指令、執(zhí)行多條指令、連續(xù)執(zhí)行、設置斷點等的方式運行程序，觀察程序的執(zhí)行情況，觀察CPU中寄存器和存儲器的內容的變化。（4）選擇“文件”“載入程序”選項，加載樣例程序 ，然后查看“代碼”窗口，查看程序所在的位置（起始地址為0x00000100）。（5）查看“寄存器”窗口PC寄存器的值：[PC]=0X 。（6）執(zhí)行l(wèi)oad和store指令，步驟如下：1）單步執(zhí)行一條指令（F7）。2）下一條指令地址為=0X ，是一條 （有，無）符號載入 （字節(jié)，半字，字）指令。3）單步執(zhí)行一條指令（F5）。4）查看R1的值，[R1]=0X 。5）下一條指令地址為0X ，是一條 （有，無）符號載入 （字節(jié)，半字，字）指令。6）單步執(zhí)行1條指令。7）查看R1的值，[R1]=0X 。8）下一條指令地址為，是一條 （有，無）符號載入 （字節(jié)，半字，字）指令。9）單步執(zhí)行1條指令。10）查看R1的值，[R1]= 0X 。11）單步執(zhí)行1條指令。12）下一條指令地址為0X ，是一條保存 （字節(jié)，半字，字）指令。13）單步執(zhí)行一條指令（F5）。14）查看內存BUFFER處字的值，值為0X 。（7）執(zhí)行算術運算類指令。步驟如下：1) 雙擊“寄存器”窗口中的R1，將其值修改為2。2) 雙擊“寄存器”窗口中的R2，將其值修改為3。3) 單步執(zhí)行一條指
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