实验一：DLX仿真器实验.docVIP

实验一 WinDLX模拟器安装和基本操作 试验目的 了解WinDLX的基本功能和作用； 加强对指令执行细节的感性认识； 掌握该工具的基本命令和操作，为流水线实验作准备。 实验内容 下载和安装WinDLX； 观察软件各个观察窗口的内容和作用； 安装实验步骤进行操作，掌握软件的使用方法； 课前可以先浏览阅读DLX的RISC指令集。 实验环境 硬件：桌面PC 软件：Windows 实验步骤及说明 DLX 处理器 (发音为 DeLuXe)是Hennessy 和Patterson合著一书《Computer Architecture - A Quantitative Approach》中流水线处理器的例子。WinDLX是一个基于Windows的模拟器。本教程通过一个实例介绍WinDLX的使用方法。WinDLX模拟器能够演示DLX流水线是如何工作的。 本教程使用的例子非常简单，它并没有囊括WinDLX的各个方面，仅仅作为使用WinDLX的入门级介绍。当你阅读完本教程后，请参考帮助文件。通过按F1键，你可以在任何时候获得相关的帮助信息。 虽然我们将详细讨论例子中的各个阶段，但你应具备基本的使用Windows的知识。现假定你知道如何启动 Windows，使用滚动条滚动，双击执行以及激活窗口。 一、安 装 WinDLX 包含windlx.exe和windlx.hlp文件。同时，还需要一些扩展名为.s的汇编代码文件。 在本手册中将使用fact.s 和input.s这两个汇编代码文件。 如果你熟悉 Windows 应用程序的安装，那么将 fact.s和input.s 拷贝到WinDLX 文件夹后，你可以直接阅读下一部分。 请按以下步骤在Windows下安装WinDLX： 1. 为WinDLX创建目录，例如D:\WINDLX 2. 解压WinDLX软件包或拷贝所有的WinDLX文件（至少包含 windlx.exe, windlx.hlp, fact.s 和input.s ）到这个WinDLX 目录。 二、一个完整的例子 我们使用WinDLX 汇编器中的汇编文件fact.s ，这个程序计算数（通过键盘输入）的阶乘。这需要用到文件input.s，它用于接收从键盘输入的数。 1. 开始和配置WinDLX 象启动任何Windows应用程序一样，通过双击 WinDLX 图标启动WinDLX，将出现一个带有六个图标的主窗口，双击这些图标将弹出子窗口。后面将解释和介绍如何使用每一个窗口。 为了初始化模拟器, 点击File 菜单中的 Reset all 菜单项，弹出一个“Reset DLX”对话框。然后点击窗口中的“确认”按钮即可。 WinDLX可以在多种配置下工作。你可以改变流水线的结构和时间要求、存储器大小和其他几个控制模拟的参数。点击 Configuration / Floating Point Stages（点击Configuration打开菜单，然后点击Floating Point Stages菜单项），选择如下标准配置： Count Delay Addition Units: 1 2 Multiplication Units: 1 5 Division Units: 1 19 如果需要，可以通过点击相应区域来改变设置。然后，点击OK 返回主窗口。 点击 Configuration / Memory Size ，可以设置模拟处理器的存储器大小。应设置为0x8000，然后，点击 OK 返回主窗口。 在 Configuration 菜单中的其他三个配置也可以设置，它们是：Symbolic addresses, Absolute Cycle Count 和 Enable Forwarding。 点击相应菜单项后， 在它的旁边将显示一个小钩。 2. 装载测试程序 在开始模拟之前，至少应装入一个程序到主存。为此，选择File / Load Code or Data，窗口中会列出目录中所有汇编程序。 我们在前面已经提到，fact.s 计算一个整型值的阶乘； input.s中包含一个子程序，它读标准输入（键盘）并将值存入DLX处理器的通用寄存器R1中。按如下步骤操作，可将这两个文件装入主存。 ? 点击 fact.s ? 点击 select 按钮 ? 点击 input.s ? 点击 select按钮 ? 点击 load按钮 选择文件的顺序很关键，它决定了文件在存储器中出现的顺序。对话框中会显示信息“File(s) loaded successfully. Reset DLX?”，点击“是（Y）” 按钮确认。这样，文件就已被装入到存储器中了。 现在可以开始模拟工作了。 3. 模 拟 在主窗口中，你可以看见六个图标，它们分别为“Regist