Tìm hiểu datapath các lệnh cơ bản trong phần mềm mô phỏng MARSViết các chương trình và xem cơ chế thực thi các lệnh cơ bản trên datapath.Giới thiệu về datapath trong MARSDatapath của một số lệnh cơ bản trong MARSChạy và quan sát quá trình xử lý các lệnh sau thông qua datapath trên MARS.
Bài thực hành số Mục tiêu: Thực hành tìm hiểu datapath lệnh phần mềm mô MARS Viết chương trình xem chế thực thi lệnh datapath Yêu Cầu: Ôn lại kiến thức lý thuyết datapath lệnh MIPS Ôn lại kỹ chuyển từ mã lệnh c sang MIPS Tài liệu ôn tập: “The processor: Datapath-Control.pdf” Đính kèm tài liệu tham khảo Nội dung: Phần Giới thiệu datapath MARS: B1: Mở chương trình mô MARS, sau viết code xong chọn tool->MIPS X-Ray để mở cửa sổ mô datapath Hình Cửa sổ mô datapath B2: Bấm connect to MIPS => Assemble => chạy bước quan sát trình thực thi lệnh datapath Các thành phần datapath MARS: o PC: Thanh ghi để lưu địa lệnh thực thi o ALU: Bộ tính toán số học gồm số phép toán như: add, or, not… o ALU Control: Bộ điều khiển phép toán ALU Khoa Kỹ Thuật Máy Tính – ĐH Công Nghệ Thông Tin, ĐHQG-HCM Lưu hành nội o o o o o o o o Instruction Memory: Lưu trữ lệnh thực thi Bank of Register: Tập 32 ghi sử dụng kiến trúc MIPS Control Unit: Bộ đưa lệnh điều khiển cho ALU, MUX, Register Bank… Data Memory: Vùng lưu trữ liệu chương trình ( RAM) Sign Extend: Bộ mở rộng bít Shift Left: Bộ dịch trái bít Multiplexers: Bộ chọn Adders: Bộ cộng o Phần Datapath số lệnh MARS: Hình Thực thi lệnh R-Type Khoa Kỹ Thuật Máy Tính – ĐH Công Nghệ Thông Tin, ĐHQG-HCM Lưu hành nội Hình Thực thi lệnh J-Type Hình Thực thi lệnh I-Type Phần Chạy quan sát trình xử lý lệnh sau thông qua datapath MARS • add $t1,$t2,$t3 Khoa Kỹ Thuật Máy Tính – ĐH Công Nghệ Thông Tin, ĐHQG-HCM Lưu hành nội • • • • • • addi $t1,$t1,5 sub $t1,$t2,$3 lw $t1,4($t2) ; # $t2 = 0x10010000 sw $t1,8($t2); #$t2 = 0x10010020 J label slt $t1,$t2,$t3 Phần Chuyển chương trình sau sang MIPS: int a,b,c,d; a=6; b=5; c=a-b; d=a+b; • • • Các biến lưu memory Xác định lệnh tương ứng loại lệnh (R-type, I-Type, J-Type)? Giải thích? Kết nối chương trình với MIPS X-Ray MARS Chạy bước lệnh lệnh giải thích trình thực thi lệnh datapath MARS Chuyển chương trình sau sang MIPS: • • • I lưu $s3, j $s4, f $s0, g $s1, h $s2 Phải sử dụng lệnh bne j chương trình Kết nối chương trình với MIPS X-Ray MARS Chạy bước lệnh lệnh giải thích trình thực thi lệnh datapath MARS Hết Khoa Kỹ Thuật Máy Tính – ĐH Công Nghệ Thông Tin, ĐHQG-HCM Lưu hành nội