1、實驗二加法乘法靜態多功能流水線調度實驗目的：1、掌握靜態多功能流水線指令調度的方式。2、理解重構指令序列對指令執行性能的影響，3、了解在處理機中指令調度的一般方式。實驗內容：（一）給定要執行的任務和執行該任務的流水線結構流水線的調度方式能夠提高任務的并行度，但是針對不同的任務，由于相關 的存在，其并行度的提高是不一致的。在開始程序設計前，我們首先要給定所要 完成的任務：這里我們使用矩陣點積運算任務， aibi。n的數值可以變化，通過變換 1=1n的值用同一程序進行多次模擬。給定流水線：X流水線分五個步驟，每個步驟的執行時間均為一個單位時間；其中1-2-3-5 組成加法流水線，1-4-5組成乘法

2、流水線。加法和乘法不能同時執行（二）對任務進行分解對于靜態多功能流水線，由于在流水線中同時只能有一種操作的指令， 因此在任務分解中首先要把相同類型的指令集中起來執行。顯然乘法的結 果是加法計算的源數據，因此先執行乘法后執行加法。加法和乘法不同時執行，因此雖然是一個加法乘法多功能流水線，把 它分成兩個單獨的加法和乘法流水線看待是可以的。（三）任務分解程序模擬的思路首先，Ai是對稱的，Ai和Aj都是一個源操作，任意更換其相對位置， 計算的結果是不變的，對Bi也是同樣，但是乘法運算只能是AiXBi。因此， 我們必須把Ai和Bi分開存放，且只能將下標相同的兩個數據配對進行乘 法，而加法的所有源數據是完

3、全對稱的，可以按照實驗一的方式處理。對于乘法，對應兩個源陣列，每次從兩個原矩陣的對列中各取出一個源數據，送入乘法器。計算的結果送入加法器的源數據隊列。加法器的源數據隊列初始為空，乘法器的源數據隊列初始分別放入A1 An 和 B1 Bn。（四）加法流水線的設計加法流水線分為四個步驟，每個步驟時間花費是一個單位時間。模擬 程序的目的是為了計算總的執行時間，因此對于每個步驟執行的功能并不 需要關心。為此設計一個總步數為4步的加法器，接收兩個輸入數據，經過4個 時間片，輸出加法的結果。時間片可以用定時器來模擬。（五）乘法流水線的設計乘法流水線分為三個步驟，每個步驟時間花費是一個單位時間。模擬 程序的目

4、的是為了計算總的執行時間，因此對于每個步驟執行的功能并不 需要關心。為此設計一個總步數為三步的加法器，接收兩個輸入數據，經過3個 時間片，輸出加法的結果。時間片可以用定時器來模擬。（五）程序設計程序應包括三個隊列，一個加法類，一個乘法類，一個定時器，一個 輸出對話框。兩個乘法隊列用于存放源數據，一開始將A1-An和B1-Bn分別放入兩 個乘法隊列。啟動定時器，每一個時間片從兩個乘法隊列中各取出一個源數據，送 入乘法器（可以通過調用乘法器中接口函數，把源數據作為參數傳入）。構造乘法器類，可以考慮用一個長度對3的執行隊列來模擬3個步驟， 每個時間片將隊列的數據依次下壓一格，隊列尾的數據進行加法計算

5、并將 結果壓入加法器源數據隊列。構造加法器類，可以考慮用一個長度對4的執行隊列來模擬4個步驟， 每個時間片將隊列的數據依次下壓一格，隊列尾的數據進行加法計算并將 結果壓入加法器源數據隊列。當乘法源隊列為空且乘法器的執行隊列也為空（所有乘法執行完畢） 時，乘法運算結束，乘法運算結束后開始加法運算，設計方式參照實驗一。用一個記數值表示時間開銷，每個時間片對該記數值加1。當加法源隊列只剩一個數據且加法器的執行隊列為空時，整個程序結 束，記數器的值就是任務執行的總體時間花費。（五）多次模擬可以通過循環的方式對n從4-20進行循環，將每次模擬運行的時間 開銷值在對話框中顯示出來。如果可能將結果打印。實驗要求：實驗前要做好充分準備，包括對開發環境的了解，程序設計的思路，以及輸 出的格式。調試步驟編輯源程序，建立一個基于對話框的VC工程.創建隊列、定時器、加法器類、乘法器類，確定程序流程。創建顯示對話框。編碼、編譯、調試。時空圖模擬用時空圖模擬計算執行任務所花