PDF de programación - Manual WinDLX

ENUNCIADO PRÁCTICA 1 ARQUITECTURA E INGENIERÍA DE COMPUTADORES

CURSO ACADÉMICO 2003-2004

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ÍNDICE



1. INTRODUCCIÓN AL SIMULADOR WinDLX........................................................................... 3

1.1. Instalación .......................................................................................................................... 3

2. DESCRIPCIÓN DEL ENTORNO DE SIMULACIÓN ................................................................ 4

2.1. Ventana y menú Register .................................................................................................. 5

2.2. Ventana y menú Code ....................................................................................................... 6

2.3. Ventana y menú Pipeline ................................................................................................... 8

2.4. Ventana y menú Clock Cicle Diagram ............................................................................... 9

2.5. Ventana y menú Statistics ............................................................................................... 11

2.6. Ventana y menú Breakpoints........................................................................................... 12

2.7. La Barra de menús .......................................................................................................... 13

2.7.1. Menú File .................................................................................................................. 13

2.7.2. Menú Window........................................................................................................... 14

2.7.3. Menú Execute........................................................................................................... 14

2.7.3.1. Ventana DLX-I/O............................................................................................. 16

2.7.4. Menú Memory .......................................................................................................... 17

2.7.5. Menú Configuration .................................................................................................. 19

2.7.6. Menú Help ................................................................................................................ 21

3. LA ESTRUCTURA DEL PIPELINE DE DLX......................................................................... 21

3.1. Etapa IF............................................................................................................................ 21

3.2. Etapa ID ........................................................................................................................... 21

3.3. Etapa EX .......................................................................................................................... 21

3.4. Etapa MEM ...................................................................................................................... 22

3.5. Etapa WB ......................................................................................................................... 22

4. EL LENGUAJE ENSAMBLADOR DEL SIMULADOR WinDLX .......................................... 22

4.1. Repertorio de instrucciones del DLX ............................................................................... 22

4.1.1. Instrucciones de transferencia de datos .................................................................. 23

4.1.2. Instrucciones lógicas y aritméticas........................................................................... 24

4.1.3. Instrucciones de control ........................................................................................... 26

4.1.4. Instrucciones de coma flotante................................................................................. 27

4.2. Sintaxis de las expresiones ............................................................................................. 29

4.3. Directivas ......................................................................................................................... 29

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1. INTRODUCCIÓN AL SIMULADOR WinDLX

WinDLX (Windows De LuXe simulator) es un simulador del pipeline del procesador DLX que se estudia en
el libro “Arquitectura de Computadores: Una Aproximación Cuantitativa” 1ª de, Patterson y Hennessy.

Este software de simulación permite el procesamiento de programas escritos en ensamblador de DLX,
mostrando toda la información relevante de la CPU (estado del pipeline, banco de registros,
entrada/salida, memoria, estadísticas,…). Su versatilidad posibilita la modificación de la estructura y
tiempos de latencia del pipeline de la CPU y del tamaño de la memoria, así como del contenido de otros
de sus componentes mientras se desarrolla la ejecución de un programa.

El software que se distribuye ha sido desarrollado en el Departamento de Diseño-VLSI de la Universidad
Tecnológica de Viena, y funciona bajo el entorno Microsoft Windows 3.1 o una versión superior.

El simulador se encuentra disponible en:

CD-ROM Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática.

Servidor WWW del Dpto. de Informática y Automática. UNED: http://www.dia.uned.es

Servidor WWW de la ETSI en Informática. UNED: http://www.ii.uned.es



1.1. Instalación

Todos los programas que conforman el software de simulación vienen comprimidos en un fichero auto-
expandible denominado WINDLX_D.EXE. Para proceder a su instalación en el disco duro del ordenador
siga los siguientes pasos:

1. Cree un directorio WINDLX en algún lugar del disco duro de su ordenador y sitúese en ese directorio.

2. Escriba el siguiente comando y ejecútelo: A:\WINDLX_D.EXE. Esto ocasionará que los archivos sean
desempaquetados e instalados en el directorio actual del disco duro. Los archivos que deben haber
sido creados son:

WINDLX.EXE
WINDLX .HLP
WDLXTUT.DOC
FACT.S
GCM.S
INPUT.S
PRIM.S
README
README.TXT

(222.621 bytes) Simulador
(92.389 bytes) Archivo de ayuda (idioma: inglés)
(341.802 bytes) Breve tutorial (idioma: inglés, formato: Word)
(1.279 bytes)
(1.395 bytes)
(1.539 bytes)
(1.308 bytes)
(2.139 bytes)
(2.777 bytes)

Archivo ejemplo en ensamblador de DLX
Archivo ejemplo en ensamblador de DLX
Archivo ejemplo en ensamblador de DLX
Archivo ejemplo en ensamblador de DLX
Información sobre la instalación (ASCII)
Información sobre la instalación (Bloc de Notas)

3. Si no está en Windows 3.1, entre y cree un nuevo grupo de programa denominado WinDLX. Dentro de
él cree dos elementos del programa que correspondan a los ficheros WINDLX.EXE y WINDLX.HLP.
Deberán aparecer dos iconos con el siguiente aspecto:

Si dispone de Windows 9x, 2000 o XP no será necesaria la creación del grupo de programa.
Simplemente abriendo la carpeta WINDLX visualizará los iconos de todos los ficheros que componen
el software de simulación.



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4. Haga doble clic sobre el icono del simulador para comenzar a realizar experimentos.

2. DESCRIPCIÓN DEL ENTORNO DE SIMULACIÓN

Una vez abierta la aplicación podrá observar que aparece una ventana principal que a su vez contiene 6
ventanas inicialmente minimizadas, mostrando cada una de ellas diferentes aspectos relacionados con el
procesador que se está simulando. El nombre de cada una de estas seis ventanas es:

• Registros (Register).
• Código (Code)
• Pipeline.
• Diagrama de Ciclos de Reloj (Clock Cycle Diagram)
• Estadísticas (Statistics)
• Puntos de ruptura (Breakpoints)

Una característica de estas ventanas es que no pueden cerrarse por lo que permanecen abiertas o
minimizadas durante todo el tiempo que se esté empleando el simulador. Junto con estas ventanas,
existen otras que son creadas dinámicamente (hasta un máximo de 10) y que muestran el estado de la
memoria asociada al procesador.

Figura 1. Ventana principal de WinDLX



La Barra de menús de WinDLX contiene 7 menús con los comandos necesarios para manejar las distintas
posibilidades del simulador. En realidad el número de menús es superior, ya que el quinto comenzando
por la izquierda cambia según sea la ventana que se encuentre activa en ese instante. Por lo tanto,
tendremos los siguientes menús: File, Window, Execute, Memory, Configuration, Register, Code, Pipeline,
Clock Cycle Diagram, Statistics, Breakpoints y Help.

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2.1. Ventana y menú Register

Todos los valores de los registros disponibles en el procesador son visualizados en esta ventana (Figura
3). Los registros existentes son:

• Especiales. 16 registros. Se describirán más adelante.

• Enteros o de propósito general. 32 registros (R0 al R31) de 32 bits. El registro R0 es siempre 0.

• Coma flotante. Pueden considerarse como 32 registros de simple precisión (F0 al F31) o de doble

precisión (64 bits), en cuyo caso sólo se dispone de 16 registros (D0, D2, D4,…, D30).

Para modificar el contenido de los registros basta con hacer doble clic sobre uno de ellos en la ventana de
registros; tras esto aparecerá una ventana de diálogo en la que se puede introducir el nuevo valor. Los
registros que pueden modificarse son los de propósito general, coma flotante y los especiales PC y
FPSR. Valores legales para los registros enteros son expresiones enteras que pueden incluir nombres de
registros (por ejemplo