计算机体系结构实验

作者：  沈立，肖侬，王志英编著

出版社：清华大学出版社,2010

简介：　　 考虑到完成实验的工作量，我们选择32位DLX结构的处理器作为实验对 　　象，因为DLX指令系统具有规整、简洁等优点，且具有开源的模拟器和编译 　　器等软件工具供大家使用。除了包含流水线、指令级并行、cache等经典实 　　验内容外，本书还特别面向指令集的设计与优化专门设计了实验。根据实 　　验难度和工作量的不同，本书中列出的实验可分为两个层次： 　　 一是，与计算机体系结构课程中处理器性能评价、指令系统、流水线 　　等方面的教学内容相对应。具体实验内容包括确定DLX处理器的指令系统和 　　指令编码方案，设计实现一个单流出的5级32位DLX整数流水线，并在FPGA 　　平台上仿真。该流水线中没有cache模块，可以包含数据定向模块。同时， 　　根据DLX指令系统修改开源的gcc编译器，使之能够生成可用的二进制测试 　　代码。 　　 二是，向在基础实验中实现的5级DLX整数流水线中增加一些高级功能 　　模块，并在FPGA平台上仿真。这里的高级功能模块包括计算机体系结构课 　　程中介绍的开发指令级并行和数据级并行的硬件机制、cache等，如DLX浮 　　点流水线、记分牌算法、VLIW技术、分支目标缓冲器、SIMD指令扩展等， 　　它们都是提高流水线性能的经典技术。