计算机体系结构实验报告——实验三

合集下载

计算机体系结构实验报告

计算机体系结构实验报告

计算机体系结构实验报告实验目的:1.掌握计算机体系结构的基本概念和组成部分2.学会使用模拟器对计算机性能进行测试和优化3.理解计算机指令的执行过程和流水线工作原理4.掌握计算机性能指标的测量方法和分析技巧实验材料和工具:1.一台个人电脑2.计算机体系结构模拟器3.实验指导书和实验报告模板实验步骤:1.搭建计算机系统:根据实验指导书提供的指导,我们搭建了一个简单的计算机系统,包括中央处理器(CPU)、内存和输入输出设备。

2.编写测试程序:我们编写了一段简单的测试程序,用于测试计算机系统的性能。

3.运行测试程序:我们使用模拟器运行测试程序,并记录测试结果。

模拟器可以模拟计算机的执行过程,并提供各种性能指标的测量功能。

4.分析和优化:根据测试结果,我们对计算机系统的性能进行分析,并尝试优化系统设计和测试程序,以提高性能。

实验结果:通过测试程序的运行和性能指标的测量,我们得到了如下结果:1.计算机的时钟频率:根据模拟器显示的结果,我们得知计算机的时钟频率为1000MHz。

2. 指令执行时间:我们计算了测试程序的平均执行时间,得到了结果为5ms。

4.流水线效率:我们通过模拟器提供的流水线分析功能,得到了计算机流水线的平均效率为80%。

实验分析:根据测试结果1.提高时钟频率:通过增加时钟频率可以加快计算机的运行速度。

我们可以尝试调整计算机硬件的设计和制造工艺,提高时钟频率。

2.优化指令执行过程:我们可以通过优化指令的执行过程,减少执行时间。

例如,并行执行多个指令、增加指令缓存等。

3.提高流水线效率:流水线是提高计算机性能的关键技术,我们可以通过增加流水线级数和优化流水线结构,提高流水线效率。

4.增加并行计算能力:并行计算是提高计算机性能的重要途径,我们可以尝试增加计算机的并行计算能力,例如增加处理器核心的数量。

实验总结:通过本次实验,我们深入了解了计算机体系结构的工作原理和性能指标。

通过模拟器的使用,我们学会了对计算机性能进行测试和进行性能优化的方法。

计算机系统结构实验报告

计算机系统结构实验报告

计算机系统结构实验报告实验目的:掌握计算机系统的基本结构和工作原理,了解计算机系统的组成部分及其相互关系。

实验仪器和材料:计算机硬件设备(主机、硬盘、内存、显卡等)、操作系统、实验指导书、实验报告模板。

实验原理:实验步骤:1.搭建计算机硬件设备,将主机、硬盘、内存、显卡等组装连接好。

2. 安装操作系统,如Windows、Linux等。

3.启动计算机,进入操作系统界面。

4.打开任务管理器,查看CPU的使用情况。

5.打开任务管理器,查看内存的使用情况。

6.运行一些应用程序,观察CPU和内存的使用情况。

7.尝试使用输入输出设备,如键盘、鼠标等。

实验结果:通过实验,我们可以观察到计算机系统的硬件部分和软件部分的工作情况。

通过任务管理器,我们可以查看到CPU的使用情况和内存的使用情况。

在运行应用程序时,我们可以观察到CPU和内存的使用情况的变化。

通过使用输入输出设备,我们可以与计算机进行交互操作。

实验分析:从实验结果可以看出,计算机系统的硬件部分和软件部分都是相互关联的。

CPU作为计算机的核心部件,负责执行各种指令,通过数据传输和计算来完成各种操作。

而内存则用于存储数据和程序,通过读写操作来完成对数据的处理。

硬盘则用于长期存储数据。

操作系统则是计算机系统的管理者,通过调度CPU和内存的使用来实现对计算机资源的分配。

结论:计算机系统是由硬件和软件部分组成的,其中硬件部分包括CPU、内存、硬盘等,软件部分包括操作系统、应用程序等。

计算机系统通过CPU 的运算和数据传输来实现各种操作。

通过实验,我们可以观察到计算机系统的工作情况,并深入了解计算机系统的组成和工作原理。

实验总结:通过本次实验,我们对计算机系统的基本结构和工作原理有了更深入的了解。

实验中,我们搭建了计算机硬件设备,安装了操作系统,并通过观察和分析实验结果,进一步认识到计算机系统的组成部分和各部分之间的相互关系。

通过操作输入输出设备,我们还实践了与计算机进行交互操作的过程。

计算机组成实验报告

计算机组成实验报告

计算机组成实验报告计算机组成实验报告(共3篇)篇一:《计算机组成与结构》实验报告11 .实验目的:1).学习和了解TEC-2000 十六位机监控命令的用法;2).学习和了解TEC-2000 十六位机的指令系统;3).学习简单的TEC-2000 十六位机汇编程序设计;2.实验内容:1).使用监控程序的R 命令显示/修改寄存器内容、D 命令显示存储器内容、E 命令修改存储器内容;2).使用 A 命令写一小段汇编程序,U 命令反汇编刚输入的程序,用G 命令连续运行该程序,用T、P 命令单步运行并观察程序单步执行情况;3、实验步骤1).关闭电源,将大板上的COM1 口与PC 机的串口相连;2).接通电源,在PC 机上运行PCEC.EXE 文件,设置所用PC 机的串口为“1”或“2”, 其它的设置一般不用改动,直接回车即可;3).置控制开关为00101(连续、内存读指令、组合逻辑、16 位、联机),开关拨向上方表示“1”,拨向下方表示“0”,“X”表示任意。

其它实验相同;4).按一下“RESET”按键,再按一下“START”按键,主机上显示:TEC-2000 CRT MONITOR Version 1.0 April 2001Computer Architectur Lab.,Tsinghua University Programmed by He Jia >5).用R 命令查看寄存器内容或修改寄存器的内容a.在命令行提示符状态下输入:R↙;显示寄存器的内容图片已关闭显示,点此查看图片已关闭显示,点此查看b.在命令行提示符状态下输入:R R0↙;修改寄存器R0 的内容,被修改的寄存器与所赋值之间可以无空格,也可有一个或数个空格主机显示:寄存器原值:_在该提示符下输入新的值,再用R 命令显示寄存器内容,则R0 的内容变为0036。

图片已关闭显示,点此查看6).用D 命令显示存储器内容在命令行提示符状态下输入:D 2000↙会显示从2000H 地址开始的连续128 个字的内容;连续使用不带参数的 D 命令,起始地址会自动加128(即80H)。

计算机组成原理 实验报告

计算机组成原理 实验报告

计算机组成原理实验报告计算机组成原理实验报告引言计算机组成原理是计算机科学与技术专业中的一门重要课程,通过实验学习可以更好地理解和掌握计算机的基本原理和结构。

本实验报告将介绍我在学习计算机组成原理课程中进行的实验内容和实验结果。

实验一:二进制与十进制转换在计算机中,数据以二进制形式存储和处理。

通过这个实验,我们学习了如何将二进制数转换为十进制数,以及如何将十进制数转换为二进制数。

通过实际操作,我更深入地了解了二进制与十进制之间的转换原理,并且掌握了转换的方法和技巧。

实验二:逻辑门电路设计逻辑门电路是计算机中的基本组成部分,用于实现不同的逻辑运算。

在这个实验中,我们学习了逻辑门的基本原理和功能,并通过电路设计软件进行了实际的电路设计和模拟。

通过这个实验,我深入理解了逻辑门电路的工作原理,并且掌握了电路设计的基本方法。

实验三:组合逻辑电路设计组合逻辑电路是由多个逻辑门组合而成的电路,用于实现复杂的逻辑功能。

在这个实验中,我们学习了组合逻辑电路的设计原理和方法,并通过实际的电路设计和模拟,实现了多个逻辑门的组合。

通过这个实验,我进一步掌握了逻辑电路设计的技巧,并且了解了组合逻辑电路在计算机中的应用。

实验四:时序逻辑电路设计时序逻辑电路是由组合逻辑电路和触发器组合而成的电路,用于实现存储和控制功能。

在这个实验中,我们学习了时序逻辑电路的设计原理和方法,并通过实际的电路设计和模拟,实现了存储和控制功能。

通过这个实验,我进一步了解了时序逻辑电路的工作原理,并且掌握了时序逻辑电路的设计和调试技巧。

实验五:计算机指令系统设计计算机指令系统是计算机的核心部分,用于控制计算机的操作和运行。

在这个实验中,我们学习了计算机指令系统的设计原理和方法,并通过实际的指令系统设计和模拟,实现了基本的指令功能。

通过这个实验,我深入了解了计算机指令系统的工作原理,并且掌握了指令系统设计的基本技巧。

实验六:计算机硬件系统设计计算机硬件系统是由多个模块组成的,包括中央处理器、存储器、输入输出设备等。

计算机组织与体系结构实验报告

计算机组织与体系结构实验报告

实验一基本运算器实验一、实验目的(1)了解运算器的组织结构。

(2)掌握运算器的工作原理。

二、实验设备PC机一台,TD-CMA实验系统一套。

三、实验原理运算器含有三个独立运算部件,分别为算术、逻辑和移位运算部件,要处理的数据存于暂存器A和暂存器B,三个部件同时接受来自A和B的数据,各部件对操作数进行何种运算有控制信号S3、S2、S1、S0和CN来决定,任何时候,多嘴选择开关只选择三部件中的一个部件的结果作为ALU的输出。

是影响进位的运算,还将置进位标志FC,在运算结果输出前,置ALU零标志。

ALU中多有模块集中成一片CPLD中。

运算器逻辑功能表:四、实验步骤1.连接实验电路并检查无误。

图中将用户需要连接的信号线用小圆圈标明(其它实验相同,不再说明)。

2.KK2设置为单拍,KK1和KK3为运行。

3. 开电源开关。

4.用输入开关向暂存器DR1 置数。

①拨动输入开关形成二进制数01100101(或其它数值)。

(数据显示灯亮为0,灭为1)。

②使SWITCH UNIT 单元中的开关SW-B=0(打开数据输入三态门)、ALU-B=1(关闭 ALU 输出三态门)、LDDR1=1、LDDR2=0。

③按动微动开关KK2,则将二进制数01100101 置入DR1 中。

5.用输入开关向暂存器DR2 置数。

①拨动输入开关形成二进制数10100111(或其它数值)。

②SW-B=0、ALU-B=1 保持不变,改变LDDR1、LDDR2,使LDDR1=0、LDDR2=1。

③按动微动开关KK2,则将二进制数10100111 置入DR2 中。

6.该变运算器的功能设置观察输出。

并将结果填入表中。

五、实验结果六、实验心得体会与收获通过本次实验我了解了运算器的组成结构并掌握了运算器的工作原理。

学习了运算器的输出跟数据总线相连,还有两个输入端通过两个锁存器也与数据总线相连。

实验总是不厌其烦的调试,认真地把每个数据记录下来,同时还需要仔细分析数据的准确性和实用性。

计算机系统结构实验报告

计算机系统结构实验报告

计算机系统结构实验报告计算机系统结构实验报告引言:计算机系统结构是计算机科学领域中的重要课题,它研究计算机硬件和软件之间的关系,以及如何优化计算机系统的性能和效率。

本实验报告旨在介绍我们小组在计算机系统结构实验中的设计和实现过程,以及所获得的实验结果和经验。

一、实验目的计算机系统结构实验的目的是通过设计和实现一个简单的计算机系统,加深对计算机硬件和软件之间关系的理解,以及掌握计算机系统的组成和工作原理。

具体目标包括:1. 理解计算机系统的层次结构和组成部分。

2. 理解指令集架构和微指令集架构的区别。

3. 设计和实现一个简单的计算机系统,包括处理器、存储器和输入输出设备。

4. 测试和验证计算机系统的功能和性能。

二、实验设计与实现1. 计算机系统结构设计我们设计了一个基于冯·诺依曼体系结构的计算机系统,包括中央处理器(CPU)、存储器和输入输出设备。

CPU由控制单元和算术逻辑单元组成,控制单元负责指令的解码和执行,算术逻辑单元负责数据的运算和逻辑操作。

存储器用于存储指令和数据,我们选择了静态随机存储器(SRAM)作为主存储器。

输入输出设备包括键盘、显示器和磁盘。

2. 指令集架构设计我们选择了经典的冯·诺依曼指令集架构作为基础,定义了一套简单的指令集,包括算术运算、逻辑运算和数据传输等指令。

我们还设计了一套微指令集架构,用于实现指令的执行过程。

微指令集中包含了各种控制信号和操作码,用于控制CPU的工作。

3. 硬件设计与实现我们使用硬件描述语言(HDL)进行硬件设计和实现。

通过使用HDL,我们可以描述和模拟计算机系统的各个组成部分,并进行功能验证和性能分析。

我们使用Verilog HDL进行设计和实现,借助Verilog仿真器进行功能验证。

4. 软件设计与实现除了硬件设计和实现,我们还编写了一些软件程序,用于测试和验证计算机系统的功能和性能。

我们编写了一些简单的程序,包括算术运算、逻辑运算和数据传输等,用于测试CPU的指令执行和数据处理能力。

计算机组成原理 实验报告

计算机组成原理 实验报告

计算机组成原理实验报告计算机组成原理实验报告引言:计算机组成原理是计算机科学与技术专业的重要课程,通过学习该课程,我们可以深入了解计算机的工作原理和内部结构。

本次实验旨在通过实际操作,加深对计算机组成原理的理解,并掌握一些基本的计算机硬件知识。

实验目的:1. 理解计算机的基本组成部分,包括中央处理器(CPU)、存储器、输入输出设备等;2. 掌握计算机的运行原理,了解指令的执行过程;3. 学习使用计算机组成原理实验箱,进行实际的硬件连接和操作。

实验过程:1. 实验一:组装计算机本次实验中,我们需要从零开始组装一台计算机。

首先,我们按照实验指导书的要求,选择合适的硬件组件,包括主板、CPU、内存、硬盘等。

然后,我们将这些硬件组件逐一安装到计算机箱中,并连接好电源线、数据线等。

最后,我们将显示器、键盘、鼠标等外设连接到计算机上。

2. 实验二:安装操作系统在计算机组装完成后,我们需要安装操作系统。

本次实验中,我们选择了Windows 10作为操作系统。

首先,我们将Windows 10安装盘插入计算机的光驱中,并重启计算机。

然后,按照安装向导的指引,选择安装语言、时区等相关设置。

最后,我们根据自己的需求选择安装方式,并等待操作系统安装完成。

3. 实验三:编写并执行简单的汇编程序在计算机组装和操作系统安装完成后,我们需要进行一些简单的编程实验。

本次实验中,我们选择了汇编语言作为编程工具。

首先,我们编写了一个简单的汇编程序,实现两个数相加的功能。

然后,我们使用汇编器将程序翻译成机器码,并将其加载到计算机的内存中。

最后,我们通过调试器来执行这个程序,并观察程序的执行结果。

实验结果与分析:通过本次实验,我们成功地组装了一台计算机,并安装了操作系统。

在编写并执行汇编程序的实验中,我们也成功地实现了两个数相加的功能。

通过观察程序的执行结果,我们发现计算机能够按照指令的顺序逐条执行,并得到正确的结果。

这进一步加深了我们对计算机的工作原理的理解。

计算机体系结构实验报告

计算机体系结构实验报告

ECUST《计算机体系结构》实验报告专业计算机班级计071姓名xxx学号xxx成绩指导教师xxx计算机实验教学中心实验一一、实验名称FIFO先进先出存储器实验实验地点一教211 实验日期2010-5-25二、实验目的掌握FIFO 存储器的工作特性和读写方法。

三、实验设备PC 机一台,TD-CMX 实验系统一套。

四、实验原理本实验用FPGA 芯片来实现一个简单的8 位×4 的FIFO,本实验用FPGA 芯片来实现一个简单的8 位×4 的FIFO,器件的接口信号如图3-2-1,内部逻辑图如下图3-2-2。

其各信号的功能为:EMPTY:FIFO 存储器空标志,高电平有效。

FULL:FIFO 存储器满标志,高电平有效。

RST:清FIFO 存储器为空。

FIFOWR:FIFO 存储器写入信号,低电平有效。

FIFORD:FIFO 存储器读信号,低电平有效。

ID0~ID7:FIFO 存储器输入数据线。

OD0~OD7:FIFO 存储器输出数据线。

内部逻辑图设计的顶层原理图如下:五、实验操作及运行结果(1)按照上述功能要求及管脚说明,进行FPGA 芯片设计,其引脚电路图如图3-2-4 所示。

(2)关闭电源,按图3-2-5 实验连线图接线。

确保接线正确后打开实验系统的电源。

(3)编辑、编译所设计的程序,打开实验系统电源,将下载电缆插入FPGA 单元的JTAG 口,把生成的SOF 文件下载到FPGA 单元中去。

(4)接线图中B03 和B04 是FIFO 空状态、满状态指示信号,分别接到扩展单元指示灯E0、E1 上,用来反映FIFO 当前的状态。

注意:系统总清后FIFO 输出的数据是无效的,因为当FIFO 总清后,读计数器的输出被清零,此时多路开关选择输出C0 中的数据,而C0 中的数据是不确定的。

当第一次对FIFO 进行写操作后,FIFO 输出的数据开始有效。

简单的说,空标志位无效时,FIFO 的输出有效。

计算机体系结构实验报告

计算机体系结构实验报告

计算机体系结构实验报告实验⼆结构相关⼀、实验⽬的:通过本实验,加深对结构相关的理解,了解结构相关对CPU性能的影响。

⼆、实验内容:1. ⽤WinDLX模拟器运⾏程序structure_d.s 。

2. 通过模拟,找出存在结构相关的指令对以及导致结构相关的部件。

3. 记录由结构相关引起的暂停时钟周期数,计算暂停时钟周期数占总执⾏周期数的百分⽐。

4. 论述结构相关对CPU性能的影响,讨论解决结构相关的⽅法。

三、实验程序structure_d.sLHI R2, (A>>16)&0xFFFF 数据相关ADDUI R2, R2, A&0xFFFFLHI R3, (B>>16)&0xFFFFADDUI R3, R3, B&0xFFFFADDU R4, R0, R3loop:LD F0, 0(R2)LD F4, 0(R3)ADDD F0, F0, F4 ;浮点运算,两个周期,结构相关ADDD F2, F0, F2 ; <- A stall is found (an example of how to answeryour questions)ADDI R2, R2, #8ADDI R3, R3, #8SUB R5, R4, R2BNEZ R5, loop ;条件跳转TRAP #0 ;; Exit <- this is a comment !!A: .double 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10B: .double 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10四、实验过程打开软件,load structure_d.s⽂件,进⾏单步运⾏。

经过分析,此程序⼀次循环中共有五次结构相关。

(R-stall 数据相关Stall- 结构相关)1)第⼀个结构相关:addd f2,,f0,f2由于前⾯的数据相关,导致上⼀条指令addd f0,f0,f4暂停在ID阶段,所以下⼀条指令addd f2,,f0,f2发⽣结构相关,导致相关的部件:译码部件。

计算机体系结构实验报告

计算机体系结构实验报告

实验一流水线中的相关一.实验目的1. 熟练掌握WinDLX模拟器的操作和使用,熟悉DLX指令集结构及其特点;2. 加深对计算机流水线基本概念的理解;3. 进一步了解DLX基本流水线各段的功能以及基本操作;4. 加深对数据相关、结构相关的理解,了解这两类相关对CPU性能的影响;5. 了解解决数据相关的方法,掌握如何使用定向技术来减少数据相关带来的暂停。

二.实验平台WinDLX模拟器三.预备知识1. WinDLXWinDLX模拟器是一个图形化、交互式的DLX流水线模拟器,能够演示DLX流水线是如何工作的。

该模拟器可以装载DLX汇编语言程序(后缀为“.s”的文件),然后单步、设断点或是连续执行该程序。

CPU的寄存器、流水线、I/O和存储器都可以用图形表示出来,以形象生动的方式描述DLX流水线的工作过程。

模拟器还提供了对流水线操作的统计功能,便于对流水线进行性能分析。

有关WinDLX的详细介绍,见WinDLX教程。

2. 熟悉WinDLX指令集和WinDLX源代码的编写3. 复习和掌握教材中相应的内容(1)DLX基本流水线(2)流水线的结构相关与数据相关结构相关:当指令在重叠执行过程中,硬件资源满足不了指令重叠执行的要求,发生资源冲突时,将产生“结构相关”。

数据相关:当一条指令需要用到前面指令的执行结果,而这些指令均在流水线中重叠执行时,就可能引起“数据相关”。

(3)定向技术的主要思想:在发生数据相关时,等待前面计算结果的指令并不一定真的马上就用到该计算结果,如果能够将该计算结果从其产生的地方直接送到其他指令需要它的地方,就可以避免暂停。

四.实验内容及结果1. 用 WinDLX 模拟器执行下列三个程序(任选一个):求阶乘程序 fact.s求最大公倍数程序 gcm.s求素数程序 prim.s分别以步进、连续、设置断点的方式运行程序,观察程序在流水线中的执行情况,观察CPU 中寄存器和存储器的内容。

熟练掌握WinDLX 的操作和使用。

计算机组织与结构实验报告

计算机组织与结构实验报告

计算机组织与结构实验报告实验一:学习计算机组成部件及主板结构一.实验目的1.了解计算机的主要部件2.掌握放置在主板中的器件的位置与结构特征二.实验内容1.根据老师的讲解与实物示意图,观察并确定各个放置在主板中的器件的名称,了解计算机内部的组织结构。

中央处理器,芯片组,主存储器,4个SerialATA接口,PCI-Express X16图形连接器,2个PCI-Express X1连接器,10/100网络接口,5.1环绕声音频接口,4个PCI连接器,8个高速USB2.0端口,intel超静冷却部件。

整体示意图:局部示意图:2.能够默记下各个器件的位置与名称。

3.了解各个器件的主要功能与应用。

1)中央处理器CPU由于大规模集成电路的发展,芯片制作可以将运算器与控制器集成在一个芯片之内,即中央处理器,它是计算机的核心组件,负责程序的执行。

它由完成算数及逻辑运算的单元ALU以及控制程序执行的控制单元CU构成。

2)芯片组由南桥与北桥共同构成,其中,北桥将CPU与高速部件如主存、显卡连接在一起,而南桥负责连接低速外设总线,如低速PCI总线设备。

3)主存储器保存正在执行的程序及所用的数据。

4)SerialATA接口用于连接高速外围存储器,如硬盘。

5)高速USB2.0端口连接USB设备6)intel超静冷却部件用于控制风扇速度,降低噪声级别。

三.实验小结我们不仅要从理论上理解计算机的组织结构与主要部件,还要从实践中加以巩固。

直观观察主板上的相关器件,并且动手操作拆装,有助于加深理解现代微型计算机的完美结构。

实验二:C程序的翻译与执行一.实验目的1.掌握从高级语言编写的程序源码到机器可执行的目标代码,需要经过的几个关键处理环节。

2.理解各个环节的相关原理。

二.实验内容1.打开Microsoft Visual C++ 6.0 新建一个源程序文件2.输入一个简单的源程序#include<stdio.h>#include<math.h>void main(){int a,b,c;float s,area;printf("input a,b,c:");scanf("%d,%d,%d",&a,&b,&c);if (a+b>c&&a-b<c){printf("they can make t\n");s=(a+b+c)/2.0;area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c));printf("area=%f\n",area);}else printf("they can't make it\n");}3.编译、链接、运行此程序运行结果:三.实验小结1.编译,由C编译器对一个C程序源码进行编译,将其翻译成机器可懂得的符号形式,又成为汇编语言程序。

计算机全部实验报告(3篇)

计算机全部实验报告(3篇)

第1篇实验名称:计算机基础实验一、实验目的1. 熟悉计算机基本操作,包括开机、关机、鼠标和键盘的使用等。

2. 掌握计算机的基本组成和功能。

3. 学习Windows操作系统的基本使用方法。

4. 掌握文字处理软件(如Word)的基本操作。

5. 学习网络的基本知识,了解互联网的组成和功能。

二、实验内容1. 计算机基本操作(1)开机:打开电源开关,等待计算机启动完成。

(2)关机:在Windows系统中,点击“开始”菜单,选择“关机”选项,等待计算机完全关闭。

(3)鼠标和键盘的使用:熟练掌握鼠标和键盘的基本操作,如点击、拖拽、复制、粘贴等。

2. 计算机基本组成和功能(1)计算机硬件:CPU、内存、硬盘、主板、显卡、声卡、网卡等。

(2)计算机软件:操作系统、应用程序、驱动程序等。

(3)计算机功能:信息处理、数据处理、多媒体处理、网络通信等。

3. Windows操作系统基本使用方法(1)桌面操作:熟悉桌面图标、任务栏、开始菜单等元素。

(2)文件管理:掌握文件和文件夹的创建、复制、移动、删除等操作。

(3)系统设置:了解系统设置的基本操作,如屏幕分辨率、声音、网络等。

4. 文字处理软件(Word)基本操作(1)新建文档:点击“开始”菜单,选择“所有程序”中的“Microsoft Office Word”选项,新建一个文档。

(2)文字输入:使用键盘输入文字,可以使用“Ctrl+C”和“Ctrl+V”进行复制和粘贴操作。

(3)格式设置:设置字体、字号、颜色、段落等格式。

(4)表格制作:插入表格,编辑表格内容。

(5)图片插入:插入图片,调整图片大小和位置。

5. 网络基本知识(1)互联网组成:网络硬件、网络软件、网络协议等。

(2)网络功能:信息共享、资源共享、通信协作等。

(3)网络通信:了解TCP/IP协议、HTTP协议等。

三、实验步骤1. 开机、关机操作2. 鼠标和键盘操作练习3. Windows操作系统基本操作练习4. Word文字处理软件操作练习5. 网络基本知识学习四、实验结果与分析1. 开机、关机操作:熟练掌握了计算机的开机、关机操作。

计算机系统结构 实验报告

计算机系统结构 实验报告

计算机系统结构实验报告计算机系统结构实验报告一、引言计算机系统结构是计算机科学中的重要领域,它研究计算机硬件和软件之间的关系,以及如何设计和优化计算机系统的组成部分。

本实验旨在通过实际操作和观察,深入了解计算机系统结构的原理和实践应用。

二、实验目的本次实验的主要目的是通过搭建一个简单的计算机系统,实践理论知识,加深对计算机系统结构的理解。

具体目标包括:1. 学习和掌握计算机系统的基本组成部分,如中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备等。

2. 理解计算机指令的执行过程,包括指令的获取、解码和执行。

3. 掌握计算机系统的性能评估方法,如时钟周期、吞吐量和响应时间等。

三、实验过程1. 搭建计算机系统首先,我们需要准备计算机系统的各个组成部分。

将中央处理器、内存、输入输出设备等逐一连接起来,确保它们能够正常工作。

然后,将操作系统安装到计算机系统中,以便后续的实验操作。

2. 执行指令在搭建好计算机系统后,我们可以开始执行指令了。

通过输入指令,计算机系统将按照指令的要求进行相应的操作。

我们可以观察指令的执行过程,包括指令的获取、解码和执行。

同时,我们还可以通过性能评估方法,如时钟周期、吞吐量和响应时间等,评估计算机系统的性能。

3. 优化计算机系统在观察和评估计算机系统的性能后,我们可以根据实验结果进行优化。

例如,我们可以调整计算机系统的硬件配置,提升计算机的运行速度和效率。

另外,我们还可以优化指令的执行顺序和算法,以提高计算机系统的整体性能。

四、实验结果与分析通过实验,我们可以得到计算机系统的性能数据,并进行相应的分析。

例如,我们可以计算计算机系统的时钟周期,以及每秒钟能够执行的指令数量。

通过对这些数据的分析,我们可以了解计算机系统的性能瓶颈,并采取相应的优化措施。

五、实验总结本次实验通过搭建计算机系统、执行指令、优化系统等步骤,深入了解了计算机系统结构的原理和实践应用。

通过实验,我们学习到了计算机系统的基本组成部分,以及指令的执行过程。

计算机体系结构实验报告3篇

计算机体系结构实验报告3篇

计算机体系结构实验报告第一篇:计算机体系结构概述计算机体系结构是计算机学科中的一个重要分支,它研究的是计算机的硬件组成和工作原理,包括计算机的处理器、存储器、输入输出设备、总线等。

计算机体系结构的研究可以帮助我们理解计算机的工作原理,优化计算机的性能,提升计算机的能力。

计算机体系结构可以分为两个方面:指令集体系结构和微体系结构。

其中,指令集体系结构是指计算机的操作系统能够直接识别和执行的指令集合,它们是应用程序的编程接口;而微体系结构是指通过硬件实现指令集合中的指令,在底层支持指令集合的操作。

指令集体系结构和微体系结构是密切相关的,因为指令集体系结构会影响微体系结构的设计和实现。

目前,计算机体系结构主要有三种类型:单处理器体系结构、多处理器体系结构和分布式计算体系结构。

其中,单处理器体系结构是指所有的指令和数据都存放在同一台计算机中,这种体系结构的优点是操作简单、易于管理,但是主频存在瓶颈,无法很好地发掘多核的性能优势;多处理器体系结构是指多个计算机共享同一块物理内存,因此可以方便地实现负载均衡和任务协作,但是存在通信延迟和数据一致性问题;分布式计算体系结构则是指通过互联网将多个计算机连接成一个网络,可以在全球范围内共享计算资源,但是通信成本和数据安全问题需要考虑。

总之,计算机体系结构是计算机学科中的重要分支,它研究计算机的硬件组成和工作原理,帮助我们理解计算机的工作原理,优化计算机性能,提升计算机能力。

第二篇:计算机指令集体系结构计算机指令集体系结构,简称ISA(Instruction Set Architecture),是指计算机能够识别和执行的指令集合。

ISA是计算机指令的编程接口,定义了一组指令和地址模式,以及寄存器和内存的组织方式,它是计算机软件和硬件协同工作的关键接口之一。

ISA可以分为两类:精简指令集体系结构(RISC,Reduced Instruction Set Computer)和复杂指令集体系结构(CISC,Complex Instruction Set Computer)。

计算机系统结构专业实习报告

计算机系统结构专业实习报告

计算机系统结构专业实习报告一、实习背景与目的随着信息技术的快速发展,计算机系统结构作为一门涵盖了计算机硬件和软件等多个方面的学科,在我国的高等教育体系中占据了重要的地位。

为了更好地将理论知识与实践相结合,提高自身综合素质和实际操作能力,我选择了计算机系统结构专业实习,以便为今后的学术研究和职业生涯打下坚实基础。

本次实习的主要目的是:1. 深入了解计算机系统结构的基本原理和组成部件;2. 熟悉各类计算机硬件设备的工作原理和性能指标;3. 掌握计算机系统组装、维护和调试的基本技能;4. 提高团队协作能力和沟通交流能力。

二、实习内容与过程1. 实习前的准备在实习开始前,我们参加了由指导老师举办的实习动员大会,了解了实习的要求、内容以及注意事项。

同时,我们还自学了相关教材和资料,为实习打下了理论知识基础。

2. 实习过程中的主要任务与收获实习过程中,我们主要完成了以下任务:1. 参观实验室和机房,了解各类计算机硬件设备及其功能;2. 学习计算机系统组装、维护和调试的基本技能;3. 参与实验室科研项目,协助导师进行数据分析和实验验证;4. 撰写实习日记和总结报告,记录实习过程中的所学所得。

具体收获如下:1. 熟悉了计算机系统结构的基本原理和组成部件,如CPU、内存、硬盘、显卡等;2. 掌握了计算机系统组装、维护和调试的基本技能,如安装操作系统、配置网络、排查故障等;3. 了解了实验室科研项目的工作流程,提高了科研素养;4. 增强了团队协作能力和沟通交流能力。

3. 实习中遇到的困难与解决方案在实习过程中,我们遇到了一些困难,如:1. 部分硬件设备的原理和操作较为复杂,一开始难以掌握;2. 实验室科研项目中的某些技术问题需要花费较长时间解决;3. 实习任务较重,时间紧张,难以兼顾学业与实习。

针对上述困难,我们采取了以下解决方案:1. 请教老师和同学,共同探讨,逐步掌握硬件设备的原理和操作;2. 利用课余时间深入学习相关技术,提高解决问题的能力;3. 合理安排时间,加强与团队成员的沟通,提高团队协作效率。

计算机组织体系与结构实验报告

计算机组织体系与结构实验报告

计算机组织与体系结构实验报告1.1基本运算器实验1.1.1 实验目的(1) 了解运算器的组成结构。

(2) 掌握运算器的工作原理。

1.1.2 实验设备PC机一台,TD-CMA实验系统一套。

1.1.3 实验原理本实验的原理如图1-1-1所示。

运算器内部含有三个独立运算部件,分别为算术、逻辑和移位运算部件,要处理的数据存于暂存器A 和暂存器B,三个部件同时接受来自A和B的数据(有些处理器体系结构把移位运算器放于算术和逻辑运算部件之前,如ARM),各部件对操作数进行何种运算由控制信号S3…S0和CN来决定,任何时候,多路选择开关只选择三部件中一个部件的结果作为ALU的输出。

如果是影响进位的运算,还将置进位标志FC,在运算结果输出前,置ALU零标志。

ALU中所有模块集成在一片FPGA中。

逻辑运算部件由逻辑门构成,较为简单,而后面又有专门的算术运算部件设计实验,在此对这两个部件不再赘述。

移位运算采用的是桶形移位器,一般采用交叉开关矩阵来实现,交叉开关的原理如图1-1-2所示。

图中显示的是一个4X4的矩阵(系统中是一个8X8的矩阵)。

每一个输入都通过开关与一个输出相连,把沿对角线的开关导通,就可实现移位功能,即:(1) 对于逻辑左移或逻辑右移功能,将一条对角线的开关导通,这将所有的输入位与所使用的输出分别相连,而没有同任何输入相连的则输出连接0。

(2) 对于循环右移功能,右移对角线同互补的左移对角线一起激活。

例如,在4位矩阵中使用‘右1’和‘左3’对角线来实现右循环1位。

(3) 对于未连接的输出位,移位时使用符号扩展或是0填充,具体由相应的指令控制。

使用另外的逻辑进行移位总量译码和符号判别。

运算器部件由一片FPGA实现。

ALU的输入和输出通过三态门74LS245连到CPU内总线上,另外还有指示灯标明进位标志FC和零标志FZ。

请注意:实验箱上凡丝印标注有马蹄形标记,表示这两根排针之间是连通的。

图中除T4和CLR,其余信号均来自于ALU单元的排线座,实验箱中所有单元的T1、T2、T3、T4都连接至控制总线单元的T1、T2、T3、T4,CLR都连接至CON单元的CLR按钮。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

计算机体系结构实验报告——实验三
1.实验目的:
通过实验,熟练掌握WINDLX的操作方法,特别注意在单步执行WinDLX程序中,流水线中指令的节拍数。

2.实验内容:
(1)用WinDLX模拟器执行求素数程序prim.s。

这个程序计算若干个整数的素数。

(2)单步执行两轮程序,求出素数2和3。

(3)在执行程序过程中,注意体验单步执行除法和乘法指令的节拍数,并和主菜单configuration/floating point slages中的各指令执行拍数进行比较。

3.实验程序
求素数程序prim.s。

;***********WINDLX Exp.2:Generate prime number table*************
;-------------------------------------------------------------------
;Program begins at symbol main
;generates a table with the first'Count'prime numbers from'Table'
;-------------------------------------------------------------------
.data
;***size of table
.global Count
Count:.word10;10的地址值
.global Table
Table:.space Count*4;给Table保留Count*4个字节
.text
.global main
main:
;***Initialization
addi r1,r0,0;Index in Table;0+0地址值送R1
addi r2,r0,2;Current value;0+2地址值送R2
;***Determine,if R2can be divided by a value in table NextValue:addi r3,r0,0;Helpindex in Table;0+0地址值送R3 Loop:seq r4,r1,r3;End of Table?;IF r1==r3?Yes r4=1;else r4=0; bnez r4,IsPrim;R2is a prime number r4!=0,excute IsPrim
lw r5,Table(R3)
divu r6,r2,r5
multu r7,r6,r5
subu r8,r2,r7
beqz r8,IsNoPrim;if r8==0,excute IsNoPrim
addi r3,r3,4;r3+4->r3
j Loop
IsPrim:;***Write value into Table and increment index
sw Table(r1),r2
addi r1,r1,4
;***'Count'reached?
lw r9,Count
srli r10,r1,2
sge r11,r10,r9
bnez r11,Finish
IsNoPrim:;***Check next value
addi r2,r2,1;increment R2
j NextValue
Finish:;***end
trap0
4、实验流程图
5、实验步骤和结果
单步执行过程中寄存器的变化情况(1)获取素数2:
由于R1=R3=0,所以R2=2为素数,将2送入Table(0)中。

(2)获取素数3。

执行步骤以及对应的寄存器的变化情况:
1>R2=2is PRim,R4=1;2>R1+4->R1;3>10->R9,R1/4->R10,R2+1->R2;4>R1!=R3,R4=0;
5>Table(R3)->R5;6>R2/R5->R6;7>R6*R5->R7;8>R2-R7->R8;
9>R3+4->R3;10>R2=3is PRim,R4=1;11>R2=3->Table(4),R1+4->R1;
(3)乘法指令的节拍数为:5(-9—-5);除法指令的节拍数为:19(-28—-10);主菜单configuration/floating point slages中的各指令执行拍数:乘法为5;除法为19。

正好与上述的执行过程一致。

(4)数据相关和结构相关:数据相关:
Addi r1,r0,0x0
Addi r2,r0,0x2
Addi r3,r0,0x0
Seq r4,r1,r3
Bnez r4,lsprim
Lw r5,table(r3)
Divu r6,r2,r5
Multu r7,r6,r5
Subu r8,r2,r7
Beqz r8,lsnoprim
Addi r3,r3,0x4
J loop
Sw table(r1),r2
Addi r1,r1,0x4
Lw r9,$data(r0)
Srli r10,r1,2
Sge r11,r10,r9
Bnez r11,finish
Addi r2,r2,0x1
J nextvalue
Trap0x0
nop
结构相关:
Instructions/cycles
Sw table(r1),r2
Addi r1,r1,0x4
Lw r9,$data(r0)
Srli r10,r1,2
Sge r11,r10,r9
Bnez r11,finish
Addi r2,r2,0x1
Trap0x0
nop
6、实验总结
通过本次实验的学习,我充分理解了寄存器的变化情况一步一步反映着程序的进行情况。

我基本熟练掌握windlx的操作和使用,对程序在流水线中的执行情况基本了解,观察到了cpu中寄存器和存储器的内容变化,清晰掌握数据相关和结构相关的意义。

同时执行过程中的乘除法节拍也是通过Configuration,我们自己进行设定的。

通过这些数据,我们可以看到数据相关以及结构相关的一些情况。

本次实验使我对程序执行过程中,各个硬件的工
作状态有了更加深刻的了解和认识。

相关文档
最新文档