(精选)实验3分组组成结构及计算机通信协议分析

实验三:分组组成结构与计算机通信协议分析

1.试验要求

在《计算机网络》的课程实验过程中,要求学生做到:

(1)预习实验指导书有关部分,认真做好实验内容的准备,就实验可能出现的情况提前作出思考和分析。

(2)仔细观察上机和上网操作时出现的各种现象,记录主要情况,作出必要说明和分析。

(3)认真书写实验报告。实验报告包括实验目的和要求,实验环境及实验结果分析。

(4)实验课程不迟到。如不能出席,所缺实验一律不补。

(5)每次运行完命令后,保留结果,最后,采用抓图的形式写出实验报告。

2.验收

实验的验收将分为两个部分:

第一部分是上机操作,包括检查实验内容;

第二部分是提交书面的实验报告;

3.实验目的

了解分组的组成结构,依据TCP/IP参考模型,一个分组由物理层、数据链路层、网络层(Internet层)、传输层和应用层组成。

我们将OSI参考模型中层与层之间交换的数据的单位称为服务数据单元;

每一层的服务数据单元均有其各自的结构,数据链路层的服务数据单元称为帧,其主要特征是源与目的MAC地址;网络层的服务数据单元称为分组,其主要特征值是源与目的IP 地址;传输层的服务数据单元称为报文,其特征值是端口;应用层根据其使用的协议具有不同的特征值。

本次实验的目的就是了解一个分组的各个层上的结构特征,并分析其应用层中的通信协议。

4.试验内容

使用ethereal-0.99.0捕获网络中两台计算机之间的通讯的分组,逐层分析其结构,并研究其通讯过程。

实验中使用的ethereal-0.99.0程序可从如下站点获得:ftp://211.71.149.87

一、ethereal-0.99.0的安装

双击ethereal-setup-0.99.0,出现ethereal 0.99.0 Setup窗口- 点击Next按钮,同意其

license(I Agree按钮)--

→出现Choose Components窗口,点击Next按钮,….,-→当出现Install WinPcap窗口时(如下图所示),一定要检查选中Install WinPcap 3.1复选框,点击安装。

二、捕获分组

1.在桌面双击运行Ethereal,选择Capture---→Options完成下图所示的界面。

然后单击Start按钮后,出现分组捕获窗口,如下图所示:

2.访问http://211.71.149.87,待该网页全部显示完成后,点击分组捕获窗口的按钮。

此时捕获的数据会全部返回ethereal的主窗口,如下图所示:

Filter栏

第一栏,捕获分组列表

第二栏,分组详细列表

第三栏,以字节显示的

分组内容列表

主窗口分为三栏,第一栏为捕获的分组列表;第二栏为分组详细列表;第三栏为以字节显示的分组内容列表。

三、分组结构分析

在Filter栏内输入TCP,并按回车,表示仅列出TCP协议的分组。在列出的分组中选中第一个源地址(Source):为用户计算机IP地址,目的地址(Destination):211.71.149.87

的分组。

(一)数据链路层(其服务数据单元称为—帧)结构分析

1.帧结构分析

在第二栏内展开Frame,分析帧结构。完成下表

项目数据到达时间(Arrival Time)

与上一个分组的时间间隔(Time delta from previous packet)

帧编号(Frame Number)

分组长度(packet Length)

2.Ethernet II帧格式分析

在以太网络中,在封装传输的帧格式为Ethernet II格式,因此需要分析Eternet II帧格

式的结构,展开第二栏中的Ethernet II,并完成下表。

(二)网络层(Internet层)(其服务数据单元称为--分组)结构分析

展开Internet Protocol,完成下表:

分析:Internet层中的目的IP地址所表示的网络结点与数据链路层(Ethernet II帧封装格式)所表示的网络结点为什么不一致?

答:

(三)传输层(TCP:Transmission Control Protocol)结构分析

展开第二栏中的Transmission Control Protocol项目,完成下表:

(四)应用层数据结构分析

选择本次实验捕获的第一个HTTP协议数据,因为其应用层为HTTP协议--Hypertext Transfer Protocol

,展开第二栏中的Hypertext Transfer Protocol项目,完成下表:

(五)返回数据(源地址:202.204.125.87;目的地址:用户计算机IP地址)特征值分析:

分析并回答下述问题:

1.TCP协议建立连接以后,其相互通讯的分组在传输层(Transmission Control Protocol)中是否总带有ACK标志值?

计算机体系结构实验报告二

实验二结构相关 一、实验目得: 通过本实验,加深对结构相关得理解,了解结构相关对CPU性能得影响。 二、实验内容: 1、用WinDLX模拟器运行程序structure_d、s 。 2、通过模拟,找出存在结构相关得指令对以及导致结构相关得部件。 3、记录由结构相关引起得暂停时钟周期数,计算暂停时钟周期数占总执行 周期数得百分比。 4、论述结构相关对CPU性能得影响,讨论解决结构相关得方法。 三、实验程序structure_d、s LHI R2, (A>>16)&0xFFFF 数据相关 ADDUI R2, R2, A&0xFFFF LHI R3, (B>>16)&0xFFFF ADDUI R3, R3, B&0xFFFF ADDU R4, R0, R3 loop: 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 answer your questions) ADDI R2, R2, #8 ADDI R3, R3, #8 SUB R5, R4, R2 BNEZ R5, loop ;条件跳转 TRAP #0 ;; Exit < this is a ment !! A: 、double 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 B: 、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。(Rstall 数据相关Stall 结构相关) 1)第一个结构相关:addd f2,,f0,f2 由于前面得数据相关,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,导致相关得部件:译码部件。

北邮高级计算机系统结构实验二三四五

实验二指令流水线相关性分析 ·实验目的 通过使用WINDLX模拟器,对程序中的三种相关现象进行观察,并对使用专用通路,增加运算部件等技术对性能的影响进行考察,加深对流水线和RISC处理器的特点的理解。 ·实验原理: 指令流水线中主要有结构相关、数据相关、控制相关。相关影响流水线性能。·实验步骤 一.使用WinDLX模拟器,对做如下分析: (1)观察程序中出现的数据/控制/结构相关。指出程序中出现上述现象的指令组合。 (2)考察增加浮点运算部件对性能的影响。 (3)考察增加forward部件对性能的影响。 (4)观察转移指令在转移成功和转移不成功时候的流水线开销。 ·实验过程 一.使用WinDLX模拟器,对做如下分析: } 浮点加、乘、除部件都设置为1,浮点数运算部件的延时都设置为4,如图1: 图1 初始设置 将和加载至WinDLX中,如图2示。

图2 加载程序 1.观察程序中出现的数据/控制/结构相关;指出程序中出现上述现象的指令组合。 1)数据相关 点击F7,使程序单步执行,当出现R-Stall时停止,运行过程中出现下图3所示,输入整数6。 图3 输入整数6 @ 打开Clock Diagram,可以清楚的看到指令执行的流水线如图4所示。 图4 指令流水线 双击第一次出现R-Stall的指令行,如图5所示。

图5 指令详细信息 对以上出现的情况分析如下: 程序发生了数据相关,R-Stall(R-暂停)表示引起暂停的原因是RAW。 lbu r3,0×0(r2) 要在WB周期写回r3中的数据;而下一条指令 & seqi r5,r3,0×a 要在intEX周期中读取r3中的数据。 上述过程发生了WR冲突,即写读相关。为了避免此类冲突, seq r5,r4,0×a的intEX指令延迟了一个周期进行。 由此,相关指令为: 2)控制相关 由图6可以看出,在第4时钟周期:第一条指令处于MEM段,第二条命令处于intEX段,第三条指令出于aborted状态,第四条命令处于IF段。 图 6 指令流水线 }

计算机组成原理实验2实验报告

课程名称计算机组成原理 课程代码6013749 实验时间2013 年12 月15 日 指导单位 指导教师 学生姓名年级 学号专业 成绩 实验名称 实验地点 6A-417 实验二通用寄存器单元实验 实验类型验证实验学时8 实验日期 实验目的和要求: 目的:1.了解通用寄存器的组成和硬件电路; 2 .利用通用寄存器实现数据的置数、左移、右移等功能 要求:按照实验步骤完成实验项目,实现通用寄存器移位操作。了解通用寄存器的工作原理运用。实验环境(实验设备) :CPT实验机,连线

实验原理及内容 1.实验原理 <1>通用寄存器单元的工作原理: 通用寄存器的核心部件为2片GAL,它具有锁存、左移、右移、保存等功能。各个功能都由X1、X2信号和工作脉冲RACK来决定。当置ERA=0、X0=1、X1=1,RACK有上升沿时,把总线上的数据打入通用寄存器。可通过设置X1、X0来指定通用寄存器工作方式,通用寄存器的输出端Q0~Q7接入判零电路。LED(ZD)亮时,表示当前通用寄存器内数据为0。 输出缓冲器采用74LS244,当控制信号RA-O为低时,74LS244开通,把通用寄存器内容输出到总线;当控制信号RA-O为高时,74LS244的输出为高阻。 图1 通用寄存器原理图 <2>寄存器实验构成 1.通用寄存器由2片GAL构成8位字长的寄存器单元。8 芯插座RA-IN作为数据输入端,可通过端8芯扁平电缆, 把数据数据输入端连接到数据总线上。 2.数据输出由一片74LS244(输出缓冲器)来控制。用8 芯插座RA-OUT作为数据输出端,可通过端8芯扁平电 缆,把数据数据输出端连接到数据总线上。 3.判零和进位电路由1片GAL、1片7474和一些常规芯片 组成,用2个LED(ZD、CY)发光管分别显示其状态。

大学大学计算机实验报告

大学大学计算机实验报告 一、实验目的 1.掌握Word文档的创建、并按指定路径、指定文件名保存文件。 2.掌握文档中文字的快速输入并设置:文字的字号、字体、字颜色、行间距、字间距等格式。 3.掌握文档中段落的分栏、首字下沉、底纹、边框、页眉页脚等的设置方法。 4.掌握文档中插入艺术字、剪贴画、图片及公式的方法、并设置其版式及图片文字说明。5.掌握规则、非规则表格的设计。 5.掌握使用Word软件对论文、科技文章进行排版。 6.掌握文档中页面设置、文字的字体字号、颜色、行间距、字间距的设置。 8.掌握分页、分节要点,按不同章节的要求,设置不同的页眉、页脚。 7.掌握正文及三级标题的设置,并自动生成目录(或有修改后同步该目录)。 10.掌握论文封面的设计。 二、实验内容 1.单文档图文混排。 2.长文档排版。 三、实验过程及结果

计算机系统由计算机系统赖以工作的实体。后者是各种程序和文件,用于指挥全系统按指定的要求进行工作。 通常所说的计算机均指数字计算机,其运算处理的数据,是用离散数字量表示的。而模拟计算机运算处理的数据是用连续模拟量表示的。模拟机和数字机相比较,其速度快、与物理设备接口简单,但精度低、使用困难、稳定性和可靠性差、价格昂贵。故模拟机已趋淘汰,仅在要求响应速度快,但精度低的场合尚有应用。把二者优点巧妙结合而构成的混合型计算机,尚有一定的生命力。 硬件和软件两部分组成。硬件包括中央处理机、存储器和外部设备等;软件是计算机的运行程序和相应的文档。计算机系统具有接收和存储信息、按程序快速计算和判断并输出处理计算机系统由硬件(子)系统和软件(子)系统组成。前者是借助电、磁、光、机械等原理构成的各种物理部件的有机组合,是电子计算机分数字和模拟两类。

计算机组成实验报告汇总

计算机组成与体系结构 实验报告

实验项目一 一、实验目的 通过了解高级语言源程序和目标机器代码的不同表示及其相互转换,深刻理解高级语言和机器语言之间的关系,以及机器语言和不同体系结构之间的关系。 二、实验要求: 在VC6.0中创建下列源程序 #include void main() { inti=100; int j=-1; int k; k=i+j; printf("%d",k); } 然后对该程序进行编译、链接,最终生成可执行目标代码。 三、实验报告 1.给出做实验的过程. 关键代码如下:

2.给出源程序(文本文件)的内容(用十六进制形式表示)。 3.给出可执行目标文件(二进制文件)的内容(用十六进制形式表示)。

4.VC6.0调试环境:设置断点、单步运行、变量的值(十进制、十六进制)、变量的地址、变量的存储。 断点设置如下:

变量的值十进制: 变量的值十六进制: 变量的地址:

5.VC 6.0反汇编:查看源程序对应的汇编程序、可执行目标程序的二进制编码、了解如何给变量分配内存、系统函数程序段的调用。 6.分析或回答下列问题。 (1)分析同一个源程序在不同机器上生成的可执行目标代码是否相同。 不相同。因为不同的机器硬件的组成不同,因此同一个源程序在不同的机器上生成的目标文件不同。 (2)你能在可执行目标文件中找出函数printf()对应的机器代码段吗?能的话,请标示出来。 不能。因为源程序中的printf函数在可执行文件中已转换为机器语言。被翻译的机器语言中有printf函数,但是不知道是从哪一段开始翻译的。 (3)为什么源程序文件的内容和可执行目标文件的内容完全不

北理大学计算机实验基础实验二实验报告表答案

实验二实验报告表 实验名称: 学号姓名:班级:实验时间: 实验报告表2-1 数值型数据在计算机中的二进制实验记录表 十进制整数分输入十进制整数内存整型数 据内存地址号 类 任意正整数7 0000011100000000 00010001000100 02 任意负整数-5 1111101111111111 00010003000100 04 最大数3276711111111011111111 00010005000100 06 最小数-32768000000001000000 00010007000100 08 绝对值最小数0 0000000000000000 00010009000100 0A 绝对值最大数-32768000000001000000 00010007000100 08 十进制实数分输入十进制实数内存实型数据 类 尾数部分阶码阶码的数学表示 任意正实数 2.211001100000011000100000 0 11001101 1 任意负实数-2.211001100000011001100000 0 11001101 1 最大数99.999911111111110001110100001 0 11110011 6 最小数-99.999911111111110001111100001 0 11110011 6 绝对值最小数0 00000000000000000000000 0 00000000 0 绝对值最大 数99.999911111111110001110100001 0 11110011 6 说明:本实验对计算机内存数据的存放拟定为:①整数用两个字节存储,并负数只考虑原码;②实数用 4 个字节存储,其中阶码部分占一个字节。 实验报告表2-2 其他进制数据与二进制转化实验记录表 其他进 制实验数据二进制 十进制6110 八进制7111 十六进 制 A 101 0 实验报告表2-3 数据的原码、补码和反码表示实验记录表 正十进制数113 负十进制数-103

计算机组成原理实验报告二

实验二存储器实验 一、实验目的 熟悉和了解存储器组织与总线组成的数据通路。 二、实验原理 存储器是计算机的存储部件,用于存放程序和数据。存储器是计算机信息存储的核心,是计算机必不可少的部件之一,计算机就是按存放在存储器中的程序自动有序不间断地进行工作。本系统从提高存储器存储信息效率的角度设计数据通路,按现代计算机中最为典型的分段存储理念把存储器组织划分为程序段、数据段等,由此派生了数据总线(DBUS)、指令总线(IBUS)、微总线( BUS)等与现代计算机设计规范相吻合的实验环境。该存储器组织由二片6116构成具有奇偶概念的十六位信息存储体系,该存储体系AddBus由PC指针和AR 指针分时提供,E/M控位为“0”时选通PC,反之选通AR。该存储体系可随机定义总线宽度,动态变更总线结构,把我们的教学实验提高到能与现代计算机设计规范相匹配与接轨的层面。 连线信号孔接入孔作用有效电平 1 DRCK CLOCK 单元手动实验状态的时钟来源下降沿打入 2 W K6(M6) 总线字长:1=16位字操作,0=8位字节操作 3 XP K7(M7) 源部件奇偶标志:1=偶寻址,0=奇寻址 4 X2 K10(M10) 源部件定义译码端X2 三八译码 八中选一5 X1 K9(M9) 源部件定义译码端X1

四、实验过程 1. 存储器数据段读写操作 (1) 数据段写操作(字) 在进行数据存储器字操作时,地址线A0必须为0(偶地址)。向数据段的0000~0005h 存储单元写入11 22 33 44 55 66一串数据,以0000h 地址单元写入数据1122h 为例表述操作流程。 置地址I/O=0000h AR 地址写入(0000h)置数据I/O=1122h 存储器写入(1122h)关存储器写X2 X1 X0=011XP W=11 LDAR(K17)=0 MWR(K21)=1按[单拍] E/M(K23)=1LDAR(K17)=1按[单拍] MWR(K21)=0 (2) 数据段读操作(字) 依次读出数据段0~0005h 单元的内容,这里以0000h 地址单元读出为例阐述操作流程。 置地址I/O=0000h AR 地址写入(0000h)关AR 写使能存储器读出(1122h)数据总线显示存储器值 X2 X1 X0=011XP W=11 LDAR(K17)=0 E/M(K23)=1LDAR(K17)=1按 [单拍] X2 X1 X0=100W=1 2. 存储器程序段读写操作 (1) 程序段字节写操作 计算机规范的取指操作均以字节为单位。所以本实验以字节操作方式展开。程序段写入必须从定义地址入手,然后再进入程序存储器的写入。 PC 指针是带预置加法计数器,因此在输入起始地址后一旦后续地址为PC+1的话就不需重装PC ,用PC+1指令完成下续地址的读写操作。 PC 地址装载写入与PC+1写入流程 置地址I/O=0000h PC 地址写入(0000h)I/O=1234h 12h →[PC]地址增量PC+1关存储器写X2 X1 X0=011XP W=11 E/M(K23)=0LDPC(K22)=0MWR(K21)=1W=0,按[单拍] LDPC(K22)=1MWR(K21)=0 E/M(K23)=1LDPC(K22)=1按[单拍] LDPC(K22)=0MWR(K21)=1XP=0,按[单拍] (2) 程序段字节读操作 PC 地址装载读出及PC+1读出流程 X2 X1 X0=011XP W=11 E/M(K23)=0LDPC(K22)=0X2 X1 X0=100XP=1, W=0 LDPC(K22)=1按[单拍] E/M(K23)=1LDPC(K22)=1按[单拍] 按[单拍] 五、结果分析

大学计算机基础实验报告二

实验二图像处理 姓名:错误!未找到引用源。 源。 班级:日期: 请输入你的班级和做实验的日期。按照《大学计算机基础实验指导》第5章多媒体技术基础实验中的实验内容,完成各项实验操作后,填写该实验报告。 注意:每一题实验内容做完后将图片保存为jpg文件格式,然后单击“插入/图片/来自文件”命令,将图片文件插入到实验报告中。 一、实验目的 1.掌握图像处理的基本知识。 2.掌握Photoshop CS5的基本编辑方法。 3.了解Photoshop CS5中的一些特殊技巧。 二、实验报告内容 1.参照P116~117的操作提示,将素材文件“瓷器”制作“打碎的瓷器”,要求添加如拍摄者 (自己的学号+姓名)等文字信息,将新的的图片文件保存为jpg文件格式,然后单击“插入/图片/来自文件”命令,将图片文件插入到下面: 将此电子实验报告以自己的学号姓名和实验序号为文件名(如:070000001张三实验五)保存后上传到FTP

2.参照P117~118的操作提示,制作美丽的花效果,可选用素材文件“花l.jpg”或其他的图像文件。要求添加如拍摄者(自己的学号+姓名)、拍摄时间等文字信息,将完成的图片文件保存 为jpg文件格式,然后单击“插入/图片/来自文件”命令,将图片文件插入到下面: 3.参照P118~119的操作提示,制作蝴蝶飞舞照片,可选用素材文件“蝴蝶.jpg”或其他的图像文件,要求添加如拍摄者(自己的学号+姓名)等文字信息,将完成的图片文件保存为jpg文 件格式,然后单击“插入/图片/来自文件”命令,将图片文件插入到下面:

4.参照P120的操作提示,制作小溪特殊效果,可选用素材文件“小路.jpg”,“湖水”或其他的图像文件,要求添加如拍摄者(自己的学号+姓名)等文字信息,将完成的图片文件保存为jpg 文件格式,然后单击“插入/图片/来自文件”命令,将图片文件插入到下面: 5.参照P121~P122的操作提示,制作荷花合成图片,可选用素材文件“荷花.jpg”或其他的图

大学计算机实验报告范例(完整版)

报告编号:YT-FS-1587-65 大学计算机实验报告范例 (完整版) After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas. 互惠互利共同繁荣 Mutual Benefit And Common Prosperity

大学计算机实验报告范例(完整版) 备注:该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告,并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。文档可根据实际情况进行修改和使用。 一、实验题目 文件和文件夹的管理 二、实验目的 1.熟悉Windows XP的文件系统。 2.掌握资源管理器的使用方法。 3.熟练掌握在Windows XP资源管理器下,对文件 (夹)的选择、新建、移动、复制、删除、重命名的 操作方法。 三、实验内容 1.启动资源管理器并利用资源管理器浏览文件。 2.在D盘创建文件夹 3.在所创建文件夹中创建Word文件。 4.对所创建文件或文件夹执行复制、移动、重命

名、删除、恢复、创建快捷方式及设置共享等操作。 四、实验步骤 (一)文件与文件夹管理 1.展开与折叠文件夹。右击开始,打开资源管理器,在左窗格中点击“+”展开,点击“—”折叠 2.改变文件显示方式。打开资源管理器/查看,选择缩略、列表,排列图标等 班/王帅、王鹏 3.建立树状目录。在D盘空白处右击,选择新建/文件夹,输入经济贸易学院,依次在新建文件夹中建立经济类1103 4..创建Word并保存。打开开始/程序/word,输入内容。选择文件/另存为,查找D盘/经济贸易学院/1103班/王帅,单击保存 5.复制、移动文件夹 6.重命名、删除、恢复。右击文件夹,选择重命名,输入新名字;选择删除,删除文件 7.创建文件的快捷方式。右击王帅文件夹,选择

计算机系统结构实验报告

计算机系统结构实验报告 一.流水线中的相关 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。 实验平台: WinDLX模拟器 实验内容和步骤: 1.用WinDLX模拟器执行下列三个程序: 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。 2. 用WinDLX运行程序structure_d.s,通过模拟找出存在资源相关的指令对以及导致资源相 关的部件;记录由资源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;论述资源相关对CPU性能的影响,讨论解决资源相关的方法。 3. 在不采用定向技术的情况下(去掉Configuration菜单中Enable Forwarding选项前的勾选符),用WinDLX运行程序data_d.s。记录数据相关引起的暂停时钟周期数以及程序执行的 总时钟周期数,计算暂停时钟周期数占总执行周期数的百分比。 在采用定向技术的情况下(勾选Enable Forwarding),用WinDLX再次运行程序data_d.s。重复上述3中的工作,并计算采用定向技术后性能提高的倍数。 1. 求阶乘程序 用WinDLX模拟器执行求阶乘程序fact.s。这个程序说明浮点指令的使用。该程序从标准 输入读入一个整数,求其阶乘,然后将结果输出。 该程序中调用了input.s中的输入子程序,这个子程序用于读入正整数。 实验结果: 在载入fact.s和input.s之后,不设置任何断点运行。 a.不采用重新定向技术,我们得到的结果

北邮计算机系统结构实验报告-实验一到五-WINDLX模拟器

北京邮电大学 实验报告 课程名称计算机系统结构 计算机学院03班 王陈(11)

目录 实验一WINDLX模拟器安装及使用......................................... 错误!未定义书签。 ·实验准备................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验环境................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验步骤................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验内容及要求.................................................................... 错误!未定义书签。 ·实验过程............................................................................. 错误!未定义书签。 ·实验总结............................................................................. 错误!未定义书签。实验二指令流水线相关性分析 ............................................... 错误!未定义书签。 ·实验目的............................................................................. 错误!未定义书签。 ·实验环境................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验步骤................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验过程............................................................................. 错误!未定义书签。 ·实验总结............................................................................. 错误!未定义书签。实验三DLX处理器程序设计 .................................................... 错误!未定义书签。 ·实验目的............................................................................. 错误!未定义书签。 ·实验环境................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验步骤................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验过程............................................................................. 错误!未定义书签。 A.向量加法代码及性能分析 ................................................... 错误!未定义书签。 B.双精度浮点加法求和代码及结果分析 .............................. 错误!未定义书签。 ·实验总结............................................................................. 错误!未定义书签。实验四代码优化 ....................................................................... 错误!未定义书签。 ·实验目的............................................................................. 错误!未定义书签。 ·实验环境................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验原理................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验步骤................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验过程............................................................................. 错误!未定义书签。 ·实验总结+实习体会........................................................... 错误!未定义书签。实验五循环展开 ....................................................................... 错误!未定义书签。 ·实验目的............................................................................. 错误!未定义书签。 ·实验环境................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验原理................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验步骤................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验过程............................................................................. 错误!未定义书签。 矩阵乘程序代码清单及注释说明........................................... 错误!未定义书签。 相关性分析结果........................................................................... 错误!未定义书签。 增加浮点运算部件对性能的影响........................................... 错误!未定义书签。 增加forward部件对性能的影响 ............................................ 错误!未定义书签。 转移指令在转移成功和转移不成功时候的流水线开销 .. 错误!未定义书签。 ·实验总结+实习体会+课程建议......................................... 错误!未定义书签。

大学计算机实验报告

《大学计算机基础Ⅰ》课程 实验报告 (以上由学生填写) 西南大学计算机与信息科学学院 计算机基础教育系 2017年12月8日 实验成绩记载 课程Array实验报告一 一、实验题目:Win7得基本操作、文件管理与控制面板得使用 二、实验目得: 1.掌握“计算机"(资源管理器)得使用。 2.掌握文件与文件夹得基本操作。 3.了解显示属性得相关内容,掌握显示属性得设置。 4.掌握鼠标、键盘得属性设置。 5.掌握应用程序得添加/删除功能。 6.掌握输入法得设置方法.

7.掌握系统属性得设置方法。 8.掌握计算机名或域得查瞧及更改方法。 三、实验主要内容及过程(实验主要内容得介绍、主要得操作步骤) (列出实验主要内容通过截屏显示出操作过程以及实验结果) (一)文件与文件夹得管理 1、双击桌面上“计算机"→选择D盘→空白处右击选择“新建”重命名 文件夹→改名为“windows练习”→双击“windows练习"→右击空白处分别新建三个文件夹为“LX1”、“LX2”、“LX3”. 2、双击“C盘”打开→搜索框搜索“*、wmf”单击搜索按钮→选择任 意三个图片文件→右击→选择“复制”→粘贴至“LX1"文件夹中→并对三个文件分别重命名为“图片1、wmf”、“图片2、wmf”、“图片3、wmf”。 3、打开“LX1”文件夹→右击图片“1、wmf”→剪切→打开“LX2” 文件夹→右击空白处点击“粘贴”→选中剩下得两个文件→复制→打开“LX3”文件夹→右击选择“粘贴”→右击“LX2”选择“剪切” →打开“LX1”文件夹→右击选择“粘贴”

4、右击“LX3”文件夹→选择“属性”→选择“常规”属性卡→勾选“隐 藏”→右击“LX2"文件夹→选择“常规"属性卡→勾选“已读"

计算机系统结构实验1预习报告

计算机系统结构实验 实验1:MIPS指令系统和MIPS体系结构 (预习报告) 姓名: 学号: 班级:

大连理工大学实验预习报告 学院:______________________专业:_______________________班级:_____________________ 姓名:______________________学号:_______________________ 实验时间:__________________实验室:__________________实验台:__________________ 指导老师签字:_________________________________________成绩:____________________ 实验目的: 了解熟悉MIPSsim模拟器; 熟悉MIPS指令系统及其特点; 熟悉MIPS体系结构 实验平台: 指令级和流水线操作级模拟器MIPSsim 资料准备: MIPS64指令系统介绍 1.MIPS的寄存器 32个64位通用寄存器(GPRs整数寄存器):R0-R31。R0的值永远是0。 32个64位浮点数寄存器FPRs:F0-F31。它们可以存放32个单精度浮点数(32位),也可以存放32个双精度浮点数(64位)。 MIPS提供了单精度和双精度操作的指令,而且还提供了在FPRs和GPRs之间传送数据的指令。2.MIPS的数据表示

整数:字节(8位)、半字(16位)、字(32位)和双字(64位)。 浮点数:单精度浮点数(32位)和双精度浮点数(64位)。 MIPS64的操作是针对64位整数以及32位或64位浮点数进行的。字节、半字或字在装入64位寄存器时,用零扩展或者用符号位扩展来填充该寄存器的剩余部分。装入以后,对它们按照64位整数的方式进行运算。 3.MIPS的数据寻址方式 MIPS的数据寻址方式只有立即数寻址和偏移量寻址两种,立即数字段和偏移量字段都是16位。 寄存器间接寻址是通过把0作为偏移量来实现的,16位绝对寻址是通过把R0作为基址寄存器来完成的。 MIPS的存储器是按字节寻址的,地址是64位。由于MIPS是load-store结构,寄存器和存储器之间的数据传送都是通过load指令和store指令来完成的。所有存储器访问都必须边界对齐。 4.MIPS的指令格式 指令格式简单,其中操作码6位。按不同类型的指令设置不同的格式,共有3种格式,分别对应I指令、R指令和J指令。在这3种格式中,同名字段的位置固定不变。 I类指令 包括所有的load和store指令、立即数指令、分支指令、寄存器跳转指令、寄存器链接跳转指令。其中立即数字段位16位,用于提供立即数或偏移量。 1)load指令 2)store指令 3)立即数指令 4)分支指令 5)寄存器跳转、寄存器跳转并链接

大学计算机实验报告2

《大学计算机基础Ⅰ》课程 实验报告手册 \ 实验教师(签字) 西南大学计算机与信息科学学院 计算机基础教育系 年月日

一、实验说明 本课程实验分为一般性实验(验证和简单设计)和综合性实验(课程设计)两部分。从第3周开始参考实验任务书(本报告中的五部分)完成每周规定的实验,并根据进度按要求认真填写本实验报告中的六、七部分,此实验报告将作为实验成绩评定的依据之一。 本课程实验从开课学期第3周开始实习,每周2学时,16周结束,共28学时。除统一安排的时间外,学生还可根据自己的实际适当安排课余时间上机。上机内容参见本报告中的“五、实验任务书”部分。 二、实验目的 通过本实验,让学生掌握计算机的基本操作和基本技能,能够学会知识的运用与积累,能够举一反三,具备一定的独立解决问题的能力和信心,培养学生熟练地使用常用软件的能力及严肃认真的科学作风,为今后的学习和工作打下良好的基础。 三、实验要求 1、每次实验课将考勤,并作为实验成绩的重要依据。 2、每次实验前学生必须充分准备每次的实验内容,以保证每次上机实验的效果。实验过程中必须独立完成。 3、学期结束时,每位同学应将自己的《实验报告》交各专业班长或学习委员,由班长或学习委员以专业为单位、按学号从小到大排列好统一交给实验指导老师,否则无实验成绩。 四、实验报告要求 一共要求填写3个阶段性实验报告、1个综合性实验报告和1份学期总结,与每份实验报告对应产生的电子文档交由实验老师指定的位置,该电子文档也将作为实验成绩评定的依据之一。 五、实验任务书 教材:《大学计算机基础》第五版高等教育出版社 实验参考书:《大学计算机基础实践教程》高等教育出版社 实验一:指法练习、汉字录入 实验目的: 1.掌握鼠标和键盘的使用及正确的操作指法。 2.掌握微型计算机的打开和关闭操作 3.熟悉键盘指法和文字录入 4.了解中英文切换,全半角的切换 实验任务: 1.参见实验参考书中的实验1-1-1中的[任务1](7页) 2.参见实验参考书中的实验1-1-1中的[任务3](7页) 实验二:Windows的基本操作和文件管理操作 实验目的: 1.掌握Windows的基本知识和基本操作 2.掌握“Windows资源管理器”和“我的电脑”的使用 实验任务: 1.参见实验参考书中的实验1-2-1中的全部任务(14页) 2.参见实验参考书中的实验1-2-2中的全部任务(18页)

计算机体系结构实验报告二

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.s LHI R2, (A>>16)&0xFFFF 数据相关 ADDUI R2, R2, A&0xFFFF LHI R3, (B>>16)&0xFFFF ADDUI R3, R3, B&0xFFFF ADDU R4, R0, R3 loop: 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 answer your questions) ADDI R2, R2, #8 ADDI R3, R3, #8 SUB R5, R4, R2 BNEZ R5, loop ;条件跳转 TRAP #0 ;; Exit <- this is a comment !! A: .double 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 B: .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。 2)第二个结构相关:ADDI R2, R2, #8,与第一个结构相关类似。由于数据相关, 上一条指令暂停在ID阶段,所以导致下一条指令发生结构相关。

大连理工大学计算机系统结构实验-实验四

大连理工大学实验报告计算机系统结构实验 实验四Cache性能分析 学院(系):电子信息与电气工程学部专业:计算机科学与技术 学生姓名: 班级: 学号: 大连理工大学 Dalian University of Technology

实验四Cache性能分析 一、实验目的和要求 (1)加深对Cache的基本概念、基本组织结构以及基本工作原理的理解。 (2)掌握Cache容量、相联度、块大小对Cache性能的影响。 (3)掌握降低Cache不命中率的各种方法以及这些方法对提高Cache性能的好处。 (4)理解LRU与随机法的基本思想以及它们对Cache性能的影响。 二、实验步骤与操作方法 1、Cache容量对不命中率的影响。 (1)启动MyCache。 (2)用鼠标单击“复位”按钮,把各参数设置为默认值。 (3)选择一个地址流文件。方法:选择“访问地址”—>“地址流文件”选项,然后单击“浏览”按钮,从本模拟器所在文件夹下的“地址流”文件夹中选取。 (4)选择不同的Cache容量,包括2KB、4KB、8KB、16KB、32KB、64KB、128KB和256KB。分别执行模拟器(单击“执行到底”按钮即可执行),然后在下表中记录各种情况下的不命中率。 表不同容量下Cache的不命中率 (5)以容量为横坐标,画出不命中率随Cache容量变化而变化的曲线,并指明地址流文件名。

(6)根据该模拟结果,你能得出什么结论? 答:随着Cache容量的增大,不命中率降低,但是降低的幅度由较大差别,Cache容 量足够大以后,不命中率降到一定程度以后,降低效果不再明显。 2.相联度对不命中率的影响 (1)用鼠标单击“复位”按钮,把各参数设置为默认值。此时的Cache容量为64KB。 (2)选择一个地址流文件。 (3)选择不同的Cache相联度,包括2路、4路、8路、16路和32路。分别执行模拟器,然后在下表中记录各种情况下的不命中率。 表当容量为64KB时,不同相联度下Cache的不命中率 (4)把Cache的容量设置为256KB,重复(3)的工作,并填写下表。 表当容量为256KB时,不同相联度下Cache的不命中率 (5)以相联度为横坐标,画出在64KB和256KB的情况下不命中率随Cache相联度变化而变化的曲线,并指明地址流文件名。

计算机系统结构实验教程

实验一流水线及流水线中的冲突 实验目的 1.加深对计算机流水线基本概念的理解; 2.理解MIPS结构如何用5段流水线来实现,理解各段的功能和基本操作; 3.加深对数据冲突、结构冲突的理解,理解这两类冲突对CPU性能的影响; 4.进一步理解解决数据冲突的方法,掌握如何应用定向技术来减少数据冲突引起的停顿。 5.加深对指令调度和延迟分支技术的理解; 6.熟练掌握用指令调度技术来解决流水线中的数据冲突的方法; 7.进一步理解指令调度技术和延迟分支技术对CPU性能的改进。 实验平台 指令级和流水线操作级模拟器MIPSsim, 实验内容和步骤 首先要掌握MIPSsim模拟器的使用方法。 一、流水线及流水线中的冲突观察 1. 启动MIPSsim。 2.根据预备知识中关于流水线各段操作的描述,进一步理解流水线窗口中各段的功能,掌握各流水寄存器的含义。(用鼠标双击各段,就可以看到各流水寄存器的内容) 3. 熟悉MIPSsim模拟器的操作和使用方法。 可以先载入一个样例程序(在本模拟器所在的文件夹下的“样例程序”文件夹中),然后分别以单步执行一个周期、执行多个周期、连续执行、设置断点等的方式运行程序,观察程序的执行情况,观察CPU中寄存器和存储器的内容的变化,特别是流水寄存器内容的变化。 4. 勾选配置菜单中的“流水方式”,使模拟器工作于流水方式下。 5.观察程序在流水线中的执行情况,步骤如下: (1)用MIPSsim的“文件”菜单中的“载入程序”来加载pipeline.s(在模拟器所在文 件夹下的“样例程序”文件夹中); (2)关闭定向功能。这是通过在“配置”菜单中去选“定向”(即使得该项前面没有“√” 号)来实现的; (3)用单步执行一周期的方式(“执行”菜单中,或用F7)执行该程序,观察每一周 期中,各段流水寄存器内容的变化、指令的执行情况(代码窗口)以及时钟周期 图; (4)当执行到第10个时钟周期时,各段分别正在处理的指令是: IF: ID:

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