1、計算機系統結構實驗實驗一：WINDLX模擬器安裝及使用 一、 實驗目的建立實驗環境，了解WINDLX模擬器的結構及使用二、 實驗設備環境WinDLX要求的硬件平臺是IBM PC兼容機，WinDLX是一個Windows應用程序，運行于Windows 3.0以上的操作系統。三、 實驗原理WinDLX軟件包中帶有說明文件，供安裝程序時候使用。利用Fact.s及Input.s代碼熟悉模擬器的配置、各項工具使用、寄存器設置及指令系統。四、 實驗步驟 （1） WINDLX模擬器安裝：WinDLX 包含windlx.exe和windlx.hlp文件。同時，還需要一些擴展名為.s的匯編代碼文件。 在本教程中將

2、使用fact.s 和input.s這兩個匯編代碼文件。WinDLX的安裝非常簡單，我們在210.26.100.50上提供WinDLX壓縮包（224K），只要將其解壓到一個指定的目錄，然后執行里面的windlx.exe即可。做實驗時直接雙擊桌面上的WinDLX圖標就可進入Windlx模擬器。 （2）熟悉模擬器的配置： 初始化模擬器 設置參數 （3）熟悉各工具的使用 下面是裝載測試程序進行模擬的過程：按順序裝載fact.s和input.s兩個程序到主存對程序進行單步運行（F7），運行前個窗口如下： Pipeline子窗口，窗口中用圖表形式顯示了DLX的五段流水線。可以看出，DLX執行指令的流水線是

3、一個5段流水線，包括取指段（IF）、譯碼段（ID）、執行段（EX）、訪存段（MEM）和寫回段（WB）。可以看到DLX流水線的基本結構，在代表每個流水段的方框中，交叉線表示該方框目前沒有執行指令，此時，所有方框均為交叉線，表明流水線沒有執行程序在程序執行過程中。 下Code窗口。顯示的內容是兩個程序（fact.s和input.s）加載到內存中的情況。看第一行，最右邊顯示的是程序fact.s的第一條指令（addi r1，r0，0x1000）。 通過主窗口中Memory菜單下的Symbols選項來觀察程序中每個變量或標號的實際地址。 Register子窗口，可以看到DLX的全部寄存器及其內容，觀察左

4、上角的PC寄存器，其值為0x00000100，也就是說程序會從內存0x00000100處開始執行。 第一個周期 第二個周期Clock Cycle Diagram子窗口，它顯示DLX流水線的時空圖。第三個周期 第四個周期 第五個周期 在Clock cycle diagram子窗口中雙擊該指令，會看到一個如圖所示的“Information about addi r1，r0，0x1000”的子窗口，該窗口詳細顯示了該指令在每一個流水段處理器內部的執行動作。 窗口Statistics，可以看到該窗口提供了各個方面的信息：模擬中硬件配置情況、暫停及原因、條件分支、 Load/Store指令、浮點指令和traps。窗口中給出事件發生的次數和百分比。利用這些數據，我們可以定量的比較各種改善流水線性能的技術對程序運行的影響情況。 五、實驗作業請寫出DLX流水線第五個周期-第十個周期的code子窗口，Clock Cycle Diagram子窗口，Register子窗