计算机系统结构报告_用DLX编写矩阵相乘

院    系：                    专    业：                    年    级：                    课程名称：    计算机系统结构    学    号：                    姓    名：                    指导教师：                    年  月  日 年级   班级 学号 专业   姓名   目名称 用DLX汇编语言编写矩阵相乘程序 题目内容 1、掌握DLX应用程序的编程和调试技术。掌握DLX的流水线运行分析，包括流水线单步执行、每个流水段功能、理解流水线停顿、流水线建立和排空、定向技术。掌握调整DLX参数，如内存大小、功能单元个数、延迟，分析对程序运行的影响。 2、编写计算矩阵相乘的程序，掌握调试方法。 实 验 结 果 与 分 析 实验结果： (1)先输入矩阵A和矩阵B的行数和列数，再输入矩阵A的各元素数值，显示矩阵A；再输入矩阵B的各元素数值，显示矩阵B；最后进行矩阵相乘，输出结果矩阵C。 (2)各矩阵元素均赋初值为0。 实 验 结 果 与 分 析 (3)显示流水线的部分时空图。 实验结果分析： 通过调用所编写的矩阵相乘的DLX汇编程序和input.s程序，运行WINDLX环境平台，加载好所需项后，根据提示输入两个矩阵的行和列的值及矩阵的各行各列所对应的元素数值，并显示要进行计算的两个矩阵，以便进行矩阵相乘，运行结束后自动显示得出矩阵的结果，本次实验可以重复运行进行矩阵相乘。实验同时亦可查看流水线分布及DLX的流水线运行分析，包括流水线单步执行、每个流水段功能、理解流水线停顿、流水线建立和排空、定向技术。通过Prompt语句显示提示语句，输入所需数据，其计算结果一个一个地存放于内存中，利用PrintfPar语句输出结果。利用寄存器存放输入的矩阵元素和计算的结果，并将其在整形与浮点类型间进行转化。 （写不完时，可另加附页。）             程 序 代 码 程 序 代 码 程 序 代 码 程 序 代 码 程 序 代 码 ;***********multiply an array to an array ************* ;*********** ************* ;------------------------------------------------------------------------ ; Program begins at symbol main ; requires module INPUT ; Read two arrays, calculate the multiplition of two arrays ; and write the result to stdout ;------------------------------------------------------------------------ .data ;*** Prompts for input ;输入提示部分 dat1: .space 64 dat2: .space 64 result: .space 64 Prompt1: .asciiz "Input the martrixA line:" Prompt2: .asciiz "Input the martrixA column and the martrixB line: " Prompt3: .asciiz "Input the martrixB column:" Prompt4: .asciiz "Input the martrixA's number:" Prompt5: .asciiz "Input the martrixB's number:" Prompt6: .asciiz "Do you want again (no=0):" ;*** Data for printf-Trap ;输出数据设置部分 PrintfFormat: .asciiz "%d " .align 2 PrintfPar: .word PrintfFormat PrintfValue: .space 4 PrintfFormat1: .asciiz "\n " .align 2 PrintfPar1: .word PrintfFormat1 PrintfValue1: .space 4 PrintfFormat2: .asciiz "Output the martrixA:\n " .align 2 PrintfPar2: .word PrintfFormat2 PrintfValue2: .space 4 PrintfFormat3: .asciiz "Output the martrixB:\n " .align 2 PrintfPar3: .word PrintfFormat3 PrintfValue3: .space 4 PrintfFormat4: .asciiz "Output the martrixC:\n " .align 2 PrintfPar4: .word PrintfFormat4 PrintfValue4: .space 4 .text .global main main: addi r1,r0,Prompt1 jal InputUnsigned movi2fp f1,r1 ;矩阵A的行数 addi r1,r0,Prompt2 jal InputUnsigned movi2fp f2,r1 ;矩阵A的列数，矩阵B的行数 addi r1,r0,Prompt3 jal InputUnsigned movi2fp f3,r1 ;矩阵B的列数 movfp2i r8,f1 movfp2i r6,f2 multu r4,r6,r8 ;总的矩阵A的元素个数r4 addi r2,r10,dat1 ;指向A的首地址 loop1: add r1,r0,Prompt4 ;分别读入矩阵A的元素值 jal InputUnsigned sb 0(r2),r1 ;储存字节，读入元素 addi r2,r2,1 ;元素个数加一 sub r4,r4,1 ;总的矩阵元素个数r4减一 bnez r4,loop1 ;r4不为0时跳转重复输入 addi r10,r0,0 ;分别读出矩阵A的元素值 addi r2,r10,dat1 ;指向A的首地址 sw PrintfValue2,r1 addi r14,r0,PrintfPar2 trap 5 loopA: lbu r1,0(r2) sw PrintfValue,r1 addi r14,r0,PrintfPar ;换行 trap 5 addi r2,r2,1 ;元素个数加一 sub r6,r6,1 ;矩阵A的列数r6减一 beqz r6,outputA ;矩阵A的列数r6等于0时跳到outputA j loopA ;否则继续loopA outputA: sw PrintfValue1,r1 addi r14,r0,PrintfPar1 trap 5 sub r8,r8,1 ;矩阵A的行数r8减一 beqz r8,countiuB ;矩阵A的行数r8等于0时跳到countiuB movfp2i r6,f2 j loopA ;否则继续loopA countiuB: movfp2i r6,f2 movfp2i r12,f3 addi r10,r0,0 multu r4,r6,r12 ;总的矩阵B的元素个数r4 addi r2,r10,dat2 ;指向B的首地址 loop2: addi r1,r0,Prompt5 ;分别读入矩阵B的元素值 jal InputUnsigned sb 0(r2),r1 ;储存字节，读入元素 addi r2,r2,1 ;元素个数加一 sub r4,r4,1 ;总的矩阵元素个数r4减一 bnez r4,loop2 ;r4不为0时跳转重复输入 addi r10,r0,0 ;分别读出矩阵B的元素值 addi r2,r10,dat2 ;指向B的首地址 sw PrintfValue3,r1 addi r14,r0,PrintfPar3 trap 5 loopB: lbu r1,0(r2) sw PrintfValue,r1 addi r14,r0,PrintfPar ;换行 trap 5 addi r2,r2,1 ;元素个数加一 sub r12,r12,1 ;矩阵B的列数r12减一 beqz r12,outputB ;矩阵B的列数r12等于0时跳到outputB j loopB ;否则继续loopB outputB: sw PrintfValue1,r1 addi r14,r0,PrintfPar1 trap 5 sub r6,r6,1 ;矩阵B的行数r6减一 beqz r6,countiue ;矩阵B的行数r6等于0时跳到countiu movfp2i r12,f3 j loopB ;否则继续loopB countiue: addi r11,r0,0 ;temp，示矩阵C的一个元素的累加器 addi r4,r0,0 ;r 初始化矩阵C的偏移量 addi r5,r0,0 ;矩阵A当前被扫描的行号 line: movi2fp f4,r5 ;判断是否扫描完 ltf f4,f1 ;f4>f1跳转（矩阵A的行是否扫描完） bfpf finish ;是，则跳转结束程序 addi r6,r0,0 ;col，r6表示当前B矩阵的列号 column: movi2fp f4,r6 ltf f4,f3 ;col（f3）