本次实验的主要目的是熟悉DLX-MIPS的指令格式，并初步了解RISC-V的指令格式。实验分为两个部分。

1. 熟悉winDLX模拟器，并完成以下实验及分析：

A. 参考提供的资料，学习winDLX模拟器的各窗口及各项功能。

答：我首先下载了VMware虚拟机，通过安装Windows XP系统，将winDLX模拟器放在虚拟机环境下运行。
因为在正常系统环境下：

所以需要使用虚拟机配置合适的版本，刚好我们去年的汇编与接口技术的课程中使用了VMware虚拟机，所以本次实验也使用该虚拟机实现环境的配置。我这里打开之后并不是教程中的那种图标子窗口，但是后续实验过程中这六个子窗口的功能实现都是正常的。

winDLX的各个窗口的功能：
statistics：提供各个方面的信息：模拟中硬件配置情况、暂停及原因、条件分支、 Load/Store指令、浮点指令和traps。窗口中给出事件发生的次数和百分比，如RAW stalls：17(7.91 % of all Cycles)
clock cycle diagram：显示流水线的时空图
pipeline：用图表形示显示了DLX的五段流水线
code：看到代表存储器内容的三栏信息，从左到右依次为：地址 (符号或数字)、命令的十六进制机器代码和汇编命令
register：显示各个寄存器中的内容
breakpoint：断点设置

B. 运行FACT.S, GCM.S, PRIM.S程序，了解各程序的功能。要求详细分析PRIM.S程序的指令及功能（Obersve the memory areas in bytes for prime numbers）。

答：1.运行FACT.S程序：

FACT.S程序的功能：计算输入的数据的阶乘。例如上图中我输入的是6，那么输出的结果就是12345*6=720.

2.运行GCM.S程序：

GCM.S程序的功能：计算输入的两个数据的最大公约数。例如上图中我输入的是20和15，那么最后得到的结果就是两者的最大公约数5.

3.运行PRIM.S程序：因为PRIM.S程序中没有设置结果的输出，所以直接执行的话看到的结果是空的，即I/O界面没有任何显示，但是我们通过阅读代码和之前的winDLX介绍了解到，这个程序中计算得到的十个素数都是存在了table中，所以可以使用memory display功能进行数据的查询，可以看到PRIM程序得到的十个素数：

PRIM.S程序功能：PRIM.S程序的功能就是计算前count个素数。在程序中count的数值为10，所以结果是如上图所示的2,3,5,7,11,13,17,19,23,29.

PRIM.S指令的具体分析：下图为我在电脑上对整个PRIM.S程序进行的注释说明。（因为直接把文本放在这里会有很多换行，比较乱，所以放的截图）

程序指令的简要文字说明：
i. 初始的数值定义：count=10，根据count的大小分配table的空间。
ii. 定义了三个寄存器的初始值：
r1：新来的素数要放在table中的位置，初始值为0
r2：遍历查看的所有整数，初始值为2
r3：用来查看一个数是不是整数时用来遍历table和r2求余数的指针
iii. 从r2=2开始，每次加1，这样可以遍历所有的正整数，对于每一个r2都进行一遍遍历table中的所有素数并求余的操作，如果r2对所有比他小的素数都不可以整除的话，就说明r2也是一个素数，就放进table（r1）中。r1+4，r2+1，重复上述过程。

C. 对于FACT.S程序，请从中选出3-5条不同的指令，并分别指出它是哪种指令（R-type，I-type，还是J-type），并参照教科书2-28页中的图2.19（如下所示），填写指令格式中各个域的二进制值。为了清楚起见，最好用填表的形式。注：分析指令各域应该填写数值的原因。

在FACT.S程序中选择的指令：
1.addi r1,r0,0x1000（0x20011000）
2.jal InputUnsigned （0x0c00003c）
3.multd f2,f2,f0 （0x04401006）
4.sw SaveR2(r0),r2 （0xac021094）

分析：
1.一指令：属于是和立即值相关的ALU指令，所以属于I类指令，指令前6位作为操作码，后五位是源寄存器，再后五位是目的寄存器，最后是立即值
2.二指令：是标准的跳转指令，前6位作为操作码，之后全是地址
3.三指令：属于寄存器-寄存器的操作，是R类指令，其中前6位是操作码的简单区分，后11位是操作码的细致区分。中间是两个源寄存器和一个目的寄存器。
4.四指令：属于是load-store操作，也是标准的I类指令，其中前6位是操作码，之后是源寄存器，目的寄存器，偏移量。

D. 请通过CODE窗口的各种选项查看数据，进而判断出DLX是big-endian还是little-endian，为什么（结合实验中的观察分析）？是否是对齐的（aligned）？

答： DLX是大端排序，是对齐的。
大端排序：可以通过winDLX中的memory display功能进行查看：

上图为执行PRIM.S程序的时候内存中的存储情况，其中右上角的10就是设定好的count=10，后面的就是十个素数，可以看到都是最低有效位在高地址处，所以是标准的大端排序。
在对齐部分：我没有找到比较好的说明的数据，因为指令和数据都是32位存储，所以没有显现对齐问题的地方。

2. 了解RISC-V的在线模拟器Venus的使用方法。包括如下内容：

A. 参考提供的资料，学习RISC-V的在线模拟器Venus的用法。

答：已经阅读了课程平台提供的Venus的使用教程

B. 程序ex1.s的功能是什么？程序运行完后，得出的结果是什么？

答：程序exl.s的功能是计算数列a[n]=a[n-1]+a[n-2]的值，其中a[0]=0,a[1]=1，本题中计算的是a[n]的数值，因为在Data段定义了n=9，所以后面的到的结果就是34:

C. 对于ex1.s程序，请从中选出3-5条不同的指令，并对于其中每条指令，指出它是哪种指令。请注意：RISC-V的指令格式分6种（除了R-type，I-type，J-type，还有U-type, S-type, B-type），并填写指令格式中各个域的二进制值。

选择的指令如下：
1.add x5 x0 x0 （0x000002B3）
2.lw x28 0(28) （0x000E2E03）
3.beq x28 x0 24 （0x000E0C63）
4.jal x0 -20 （0xFEDFF06F）