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该实验旨在模拟计算机原理与系统结构。

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简介：
该实验旨在通过计算机原理与系统结构模拟实验，并利用各种模拟器进行实践操作。 遗憾的是，在平台上并未找到相关资源，希望您能够自行搜索或探索类似的工具。

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  • 计算机原理及系统结构仿真实验
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    《计算机原理及系统结构仿真实验》是一本结合理论与实践的教学辅助书籍，通过丰富的实验内容帮助读者深入理解计算机的工作机制和内部构造。 计算机原理与系统结构模拟实验涉及各种模拟器。相关资料在上找不到。
     
  • MIPS系列的计算机系统结构实验指导书与模拟器实验报告
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    本资料为《MIPS系列的计算机系统结构实验指导书与模拟器实验报告》，旨在通过详实的实验内容和步骤解析，帮助学习者深入理解MIPS架构及其工作原理。 报告涵盖了MIPS实验3（使用 MIPS 指令实现求两个数组的点积）、实验4（使用 MIPS 指令实现冒泡排序法）以及实验5（指令调度与延迟分支）。此外，还包括了相关的实验指导书和MIPS模拟器。
     
  • MIPS指令系统与体系结构的计算机体系结构实验
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    本课程为学生提供深入理解MIPS指令集及计算机体系结构的机会，通过动手实践，强化对处理器工作原理和架构设计的理解。 计算机体系结构试验主要涉及MIPS指令系统和MIPS体系结构的学习与实践。
     
  • 计算机系统结构实验四-Tomasulo算法
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    本实验通过实现Tomasulo算法，探索现代处理器中动态调度和资源共享的技术。学生将掌握并行计算中的关键概念与应用。 ### 计算机系统结构-实验四 Tomasulo算法 #### 实验目的 通过本次实验，学生将能够： 1. **深化理解**：加强对指令集并行性和如何开发这些并行性的理解。 2. **深入研究Tomasulo算法**：更好地理解Tomasulo算法的核心原理及其在现代处理器设计中的应用。 3. **掌握处理机制**：了解Tomasulo算法在不同阶段（如指令流出、执行、写结果等）是如何处理浮点操作指令、load和store指令的。 4. **理解硬件架构**：熟悉采用Tomasulo算法的浮点处理部件的具体结构。 5. **学习保留站结构**：掌握保留站的结构和工作原理。 6. **实践能力培养**：能够在给定特定代码片段的情况下，分析并记录出每个时钟周期内保留站、指令状态表以及浮点寄存器状态表内容的变化情况。 #### 实验平台 - **MIPSsim**：一种用于指令级和流水线操作级模拟的工具，适用于本实验中的模拟和分析需求。 #### 实验内容和步骤 ##### 第一部分：代码段分析 考虑以下代码段： ```asm L.D F6, 24(R2) L.D F2, 12(R3) MUL.D F0, F2,F4 SUB.D F8,F6,F2 DIV.D F10,F0,F6 ADD.D F6,F8,F2 ``` 假设浮点功能部件的延迟时间分别为：加减法 2 个周期，乘法 10 个时钟周期，除法 40 个时钟周期，load 部件 2 个时钟周期。 1. **指令 MUL.D 写结果时的状态分析**： - **指令状态**： - `L.D F6,24(R2)`：CP 1 → CP 2-3 → CP 4 - `L.D F2,45(R3)`：CP 2 → CP 3-4 → CP5 - `MUL.D F0,F2,F4`：CP 3 → CP 6-15 → CP 16 - `SUB.D F8,F2,F6`：CP 4 → CP 6-7 → CP 8 - `DIV.D F10,F0,F6`：CP 5 - `ADD.D F6,F8,F2`：CP 6 → CP 9-10 → CP 11 - **保留站内容**： - Add1：No - Add2：No - Add3：No - Mult1：No - Mult2：Yes (DIV.D D3 D10 0) - Load1：No - Load2：No - Load3：No - **Load缓冲器内容**： - Load1：No - Load2：No - Load3：No - **寄存器状态表**： - F0：0 - F2：0 - F4：0 - F6：Mult2 (值 D3) - F8：0 - F10：0 - F12：Qi 0000 2. **步进5个时钟周期后的情况**： - **指令状态**： - `L.D F6,24(R2)`：CP 1 → 执行完成 - `L.D F2,45(R3)`：CP 2 → 剩余 1 CP - `MUL.D F0,F2,F4`：CP 3 - `SUB.D F8,F2,F6`：CP 4 → 剩余 2 CP - `DIV.D F10,F0,F6`：CP 5 - `ADD.D F6,F8,F2`：CP 6 - **保留站内容**： - Add1：No - Add2：Yes (ADD.D D4 D2 0) - Add3：No - Mult1：Yes (MUL.D D2 R[F4] 0) - Mult2：Yes (DIV.D D1 Mult1 0) - **Load缓冲器内容**： - Load1：Yes (L.D R[R2]+24) - Load2：Yes (L.D R[R3]+12) - Load3：No - **寄存器状态表**： - F0：0 - F2：Mult1 - F4：Load
     
  • 西北工业大学计算机组成原理与系统结构实验一：运算器
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    本实验为西北工业大学计算机组成原理与系统结构课程的一部分，主要针对运算器的设计与实现进行实践操作，旨在增强学生对计算机硬件工作的理解。通过该实验，学生能够掌握运算器的基本构成及其功能，并亲手设计简单的算术逻辑单元（ALU），加深对计算机内部数据处理过程的认识和兴趣。 计算机组成原理与系统结构是计算机科学中的核心课程之一，主要研究计算机硬件系统的构成和工作原理。在本次实验中，我们将重点关注运算器部分，它是计算机硬件系统的重要组成部分，负责执行基本的算术和逻辑运算。 运算器即为计算机的算术逻辑单元（ALU），其功能包括加法、减法、乘法、除法以及与、或、非、异或等逻辑操作。现代计算机中的运算器设计基于二进制系统，能够处理各种数据类型如整数和浮点数，并生成相应的结果。这涉及到寄存器、控制电路及算术逻辑部件等多个子模块的协同工作。 Proteus是一款流行的电子设计自动化软件，广泛应用于电路仿真与嵌入式系统开发。在本次实验中，我们将使用Proteus来模拟运算器的工作过程。通过构建电路模型，我们可以直观地观察到运算器如何处理输入数据并生成结果。这些源文件通常包括元器件库中的元件布局、连线以及可能的编程代码。 “运算器”压缩包内应包含与实验相关的Proteus设计文件，如电路图和元件列表等，并附有说明文档README。该文档将详细介绍实验步骤、目标及预期的结果，帮助学生理解和操作实验。它还可能涵盖如何使用Proteus软件以及如何解释仿真输出。 通过这个实验，学生们不仅能了解运算器的基本工作原理，还能学习到如何利用Proteus进行硬件设计和仿真。这对于加深对计算机硬件的理解，并提升实践技能大有裨益；也为将来在嵌入式系统设计或计算机工程领域的工作打下坚实基础。 实际操作中可能会遇到的问题包括：正确配置Proteus环境、理解电路图以及编写控制逻辑等，解决这些问题需要深入的理论知识和一定的动手能力。通过阅读说明文档，并结合源文件进行实践，学生们将有机会把理论转化为实践经验，从而增强学习效果及未来的职业竞争力。
     
  • 计算机系统结构实验报告.pdf
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    本实验报告详细记录了在“计算机系统结构”课程中进行的各项实验内容，包括实验目的、原理、步骤及结果分析。通过具体操作和实践，加深对计算机硬件体系的理解与掌握。 该文档为PDF格式，旨在帮助后辈们更好地理解实验内容。这份电子科技大学计算机学院的计算机系统结构实验报告涵盖了流水线CPU的仿真以及解决数据冒险和控制冒险的内容，最终得分99分。
     
  • 计算机系统结构实验文档.doc
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    《计算机系统结构实验文档》包含了多个关于计算机硬件和操作系统交互设计的实践项目和实验指导，帮助学生深入理解计算机系统的运作原理。 计算机系统结构实验报告的主要目标是通过模拟器实现任意地址流下的 Cache-主存两层存储层次上的命中率计算。该实验使学生能够深入了解虚拟存储层次结构，并熟练掌握常见的几种存储地址映射与变换方法，以及 FIFO、LRU 等替换算法的工作过程。 在本次实验中，我们实现了 Cache 和主存的两层存储层次结构，涵盖了 Cache 映象方式的选择（全相联、直接映象和组相联），并采用 LRU 替换算法。此外，Cache 的大小与主存的大小均可通过输入进行调整以观察不同条件下系统性能的变化。 实验结果包括命中率计算以及替换过程的具体情况。为实现这些功能，在代码中使用了结构体数组来表示 Cache 和主存的状态，并定义了一个名为 `CacheUpdate` 的结构体包含三个成员变量：value（序列号）、state（是否装入状态）和 counter（计数器）。此外，还有一个用于保存整个 Cache 更新状况的 table 数组、一个记录输入访问序列的 sortNumbers 数组以及一个用来计算命中率的 rate 变量。 通过本实验的学习与实践，学生能够掌握多种算法和技术的应用方法，如 Cache 映象方式选择、LRU 替换策略及数组操作等，并进一步理解 Cache-主存两层存储层次结构的工作原理。该实验涵盖的知识点包括： 1. **Cache-主存两层存储层次结构**：这是计算机系统架构中的一个重要组成部分，其中高速缓存（Cache）用于存放最近访问的数据以优化性能；而作为主要数据仓库的主内存则负责保存所有信息。 2. **Cache 映象方式**：主要有全相联、直接映射和组关联三种类型。每种类型的特性与适用场景各有不同，直接影响到 Cache 的效率及复杂度。 3. **LRU 替换算法**：当需要替换缓存中的数据时，选择最长时间未被访问的数据进行置换的一种策略；通过维护一个计数器来跟踪每个块的使用频率实现这一目的。 4. **命中率计算**：衡量 Cache 性能的重要指标之一。它反映了在所有请求中直接从 Cache 中获取所需信息的比例大小。 5. **数据结构与算法的应用**：实验过程中涉及到了诸如结构体数组、基本数组操作以及 LRU 算法等关键技术，这些都是计算机系统设计中的基础内容和技术手段。
     
  • MIPS_SIM：10级MIPS流水线计算机系统结构模拟实验（2013年课程）
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    MIPS_SIM是一款专为教学设计的软件工具，用于模拟基于10级MIPS流水线架构的计算机系统。它帮助学生深入理解高级计算机体系结构和指令集操作原理，适用于2013年的相关课程学习与实验研究。 MIPS指令流水线模拟涉及对MIPS架构的处理器进行分阶段处理指令的过程进行仿真。这个过程通常包括取指、译码、执行、访存和回写五个基本步骤，每个步骤在不同的时钟周期中完成以提高效率。通过模拟可以更好地理解数据冲突和控制冲突等问题，并有助于优化程序性能。
     
  • 计算机组成与体系结构实验（data.circ）
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    《计算机组成与体系结构实验》基于data.circ平台，涵盖CPU设计、内存管理及I/O接口实现等内容，旨在通过实践加深学生对计算机硬件系统原理的理解。 计算机数据表示实验包括以下五个部分：1. 汉字国标码转区位码实验；2. 汉字机内码获取实验；3. 偶校验解码电路设计；4. 偶校验编码设计；5. 16位海明编码电路设计。
     
  • 计算机系统结构实验报告分析
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    本实验报告深入探讨了计算机系统结构中的关键概念和实践操作，包括处理器设计、存储层次结构及并行处理技术等，并对实验结果进行了细致分析。 实验一 Cache性能分析 1.1 实验目的 1.2 实验平台 1.3 实验内容及步骤 1.4 实验总结与心得 实验二 MIP指令系统MIP体系结构 2.1 实验目的 2.2 实验平台 2.3 实验内容和步骤 2.4 实验总结与心得 实验三 流水线及流水线中的冲突 3.1 实验目的 3.2 实验平台 3.3 实验内容和步骤 3.4 实验总结与心得 实验四 指令调度和延迟分支 4.1 实验目的 4.2 实验平台 4.3 实验内容和步骤 4.4 实验总结与心得