隨著計算機技術的飛速發(fā)展,計算機輔助教學已不是一個新鮮的話題,目前已有許多這方面的軟件,而且許多高等院校也開發(fā)了自己的計算機體系結構的模擬器,幫助增強科研能力和提高教學水平。這些模擬器在輔助科學研究以及教學方面都發(fā)揮了它們巨大的作用。但是目前用于教學目的的模擬器還存在不少問題,其中最突出的問題就是操作復雜,運行結果不宜理解,缺乏相應的動畫效果。這些不足之處已成為模擬器真正提高教學質量的絆腳石。 本文將在計算機體系結構模擬器的設計與實現(xiàn)方面進行探討,強調(diào)優(yōu)秀的設計,使模擬器軟件的架構更為靈活,模擬器的功能可擴展性更為強大,同時保證模擬器的跨平臺可執(zhí)行。在飛速發(fā)展的信息科學面前,真正做到模擬器既能夠滿足當前條件需求,同時在以后計算機體系機構發(fā)生變化或軟件自身為了適應教學任務的需要做出相應修改的時候,工作量盡可能降到最低,從而保證修改周期盡可能最短。 本文論述了三個用于計算機體系結構課程教學的模擬器,它們是Cache模擬器、指令級并行算法模擬器和WinDLX模擬器。

【文章來源】： 同濟大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 課題背景
    1.2 項目來源與工程應用價值
    1.3 主要研究內(nèi)容
        1.3.1 DLX流水線模擬器
        1.3.2 Cache模擬器
        1.3.3 Tomasulo算法模擬器
第2章 計算機體系結構模擬器技術背景與設計
    2.1 技術背景
    2.2 總體設計
    2.3 詳細設計
    2.4 代碼編寫
    2.5 界面設計
第3章 Cache模擬器詳細設計過程與實現(xiàn)
    3.1 背景介紹
    3.2 Cache基礎知識
        局部性原理
    3.3 需實現(xiàn)的Cache相關算法與技術
        3.3.1 映像規(guī)則
        3.3.2 查找方法
        3.3.3 替換算法
        3.3.4 寫策略
        3.3.5 Cache一致性問題
    3.4 Cache模擬器設計
    3.5 Cache模擬器實現(xiàn)
    3.6 Cache模擬器測試
    3.7 Cache模擬器使用
第4章 Tomasulo算法模擬器的設計過程與實現(xiàn)
    4.1 指令的動態(tài)調(diào)度
    4.2 Tomasulo算法
    4.3 Tomasulo算法模擬器設計
        4.3.1 Tomasulo算法模擬器總體設計
        4.3.2 Tomasulo算法模擬器算法流程圖
        4.3.3 Tomasulo算法模擬器通信接口設計
第5章 WinDLX指令流水線模擬器設計過程與實現(xiàn)
    5.1 流水線的基本概念
    5.2 DLX的基本流水線
        5.2.1 DLX指令集簡介
    5.3 WinDLX指令流水線模擬器的設計
        5.3.1 總體設計
        5.3.2 詳細設計
        5.3.3 流程圖
        5.3.4 通信接口設計
第6章 總結與展望
致謝
參考文獻
附錄A Cache分步過程及動畫描述
    Cache分步過程及動畫描述(單cache)
    Cache分步過程描述(總線型)(以多cache為例)
    Cache分步過程描述(目錄法)
附錄B: Cache模擬器目錄法測試用例表
附錄C: 體系結構模擬器使用說明書
個人簡歷 在讀期間發(fā)表論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]DLX處理器浮點數(shù)流水線性能的研究 [J]. 蔡啟先,李日初.  計算機工程. 2006(09)



本文編號：3535696