计算机系统结构实验四代码优化实验.docxVIP

课程名称：计算机系统结构实验名称：代码优化实验班级： 2011211310姓名：朱金沛学号期： 2014年5月11日实验目的：学习简单编译优化方法，观察采用编译优化方法所带来的性能的提高。实验原理： 采用静态调度方法重排指令序列，减少相关，优化程序实验核心思想通过观察实验二中的代码，我们发现程序中主要的几个stalls发生的地方为程序初始化的部分以及进行阶乘计算的过程中。因此我们主要在前一段初始化的代码上实现优化。优化程序代码清单及注释说明：;--------------------------------------------------------------------------------- ;*********** coded by heifrank *************;--------------------------------------------------------------------- ;Program begin at symbol ;requires module INPUT ;read two vectors from stdin and calculate the sum ;(type: double,vectorLength 16) ;the result is written to stdout;---------------------------------------------------------------------.dataVectorLength:.word16Vector1: .word1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16Vector2: .word1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16Printf1: .asciiz Vector =Printf2: .asciiz %f.align2PrintPrompt:.wordPrintf1PrintPar: .wordPrintf2Result:.space 4.textmain:;**** Print prompt Vector = addir14,r0,PrintPrompttrap5addir2,r0,0 lwr20,VectorLengthLoop:ldf10,Vector1(r2)ldf12,Vector2(r2)addir2,r2,4cvti2df0,f10cvti2df2,f12subir20,r20,1adddf4,f2,f0;add D2=D0+D1;**** Finish,write result into stdoutsdResult,f4addir14,r0,PrintPartrap5;addir2,r2,4;subir20,r20,1bnezr20,Loop;**** Endtrap0四、实验分析：1）观察成寻中出现的数据/结构/控制相关，指出程序中出现上述现象的指令组合。(FORWARD技术关闭，浮点运算部件各一个，延迟为4)Cvti2df2,f12Subir20,r20,0x1Adddf4,f2,f0; RAW相关SdResult(r0),f4; RAW相关和优化之前相比，总花费时钟周期为348（优化前为413），总执行指令数为181（不变），RAW相关：97 stalls（优化前为162 stalls），WAW相关：0 stall，结构相关：0 stall，控制相关：15 stalls（不变）。由此可得出优化后效率提高了约15.7%。考察增加浮点运算部件对性能的影响。（FORWARD技术关闭，浮点运算部件各两个，延迟为4）总花费时钟周期：348（不变），总执行指令数：181（不变），RAW相关：97 stalls（不变），WAW相关：0 stall（不变），结构相关：0 stall（不变），控制相关：15 stalls（不变）虽然增加浮点运算器，但系统性能并未提升。究其原因在于程序中不存在结构相关，所以添加运算部件后不能提升其性能。3）考察增加FORWARD部件对性能的影响。（FORWARD技术打开，浮点运算部件各一个，延迟为4）总花费时钟周期：299（优化后不使用FORWARD技术为348，优化前使用FORWARD技术时结果是315），总执行指令数：181，RAW相关：48 stalls（优化后不使用FORWARD技术为97，优化前使用FORWARD技术时结果是64 stalls），WAW相关：0 stall，结构相关：0 stall，控制相关：15 s