CSAPP:archlab – 小飞侠

先来一个疲惫却快乐的笑容 🙂

期末的archlab…神一般的存在

上上周开开心心写完Part A，Part B已经在作业里做过了

感觉这个lab真是友好呀!!

然而今天死磕了一天Part C(手动狗头

anyway，终于做完了还是好开心滴!!

最后一个lab和期末都要好好加油呀😆

Part A

这一部分还是考验编写汇编的能力

要把examples.c的三个函数编写成Y86的汇编语言

一开始我还先把他们转化成x86的汇编再进行改写

后来发现真是太复杂了，因为函数的功能都相当简单，直接写就可以了

& 需要学习一下模式化的开栈和调用等操作（写多了就熟悉啦，这里参考了网络～）

sum_list.ys

根据上上周遗留下来的上古遗迹来看，就大致是这样的

在这里插入图片描述

在栈中以这样的形式进行依次相加

测试：

在这里插入图片描述

rsum_list.ys

功能与第一个相同，只是需要使用递归

要注意递归时的栈推入写法

测试：

在这里插入图片描述

copy.ys

复制并计算链表

测试：

在这里插入图片描述

Part B

这个我们之前做过作业啦～感觉也不是很难，只要明白指令过程就OK

直接贴作业了hh

在这里插入图片描述

seq-full.hcl 修改处
################ Fetch Stage     ###################################

bool instr_valid = icode in 
	{ IIADDQ, INOP, IHALT, IRRMOVQ, IIRMOVQ, IRMMOVQ, IMRMOVQ,
	       IOPQ, IJXX, ICALL, IRET, IPUSHQ, IPOPQ };

# Does fetched instruction require a regid byte?
bool need_regids =
	icode in { IIADDQ, IRRMOVQ, IOPQ, IPUSHQ, IPOPQ, 
		 IIRMOVQ, IRMMOVQ, IMRMOVQ };

# Does fetched instruction require a constant word?
bool need_valC =
	icode in { IIRMOVQ, IIADDQ, IRMMOVQ, IMRMOVQ, IJXX, ICALL };

################ Decode Stage    ###################################

## What register should be used as the B source?
word srcB = [
	icode in { IOPQ, IRMMOVQ, IMRMOVQ, IIADDQ  } : rB;
	icode in { IPUSHQ, IPOPQ, ICALL, IRET } : RRSP;
	1 : RNONE;  # Don't need register
];

## What register should be used as the E destination?
word dstE = [
	icode in { IRRMOVQ } && Cnd : rB;
	icode in { IIRMOVQ, IOPQ, IIADDQ } : rB;
	icode in { IPUSHQ, IPOPQ, ICALL, IRET } : RRSP;
	1 : RNONE;  # Don't write any register
];

################ Execute Stage   ###################################

## Select input A to ALU
word aluA = [
	icode in { IRRMOVQ, IOPQ } : valA;
	icode in { IIRMOVQ, IRMMOVQ, IMRMOVQ, IIADDQ } : valC;
	icode in { ICALL, IPUSHQ } : -8;
	icode in { IRET, IPOPQ } : 8;
	# Other instructions don't need ALU
];

## Select input B to ALU
word aluB = [
	icode in { IRMMOVQ, IMRMOVQ, IOPQ, ICALL, 
		      IPUSHQ, IRET, IPOPQ, IIADDQ } : valB;
	icode in { IRRMOVQ, IIRMOVQ } : 0;
	# Other instructions don't need ALU
];

## Should the condition codes be updated?
bool set_cc = icode in { IOPQ, IIADDQ };

测试：

在这里插入图片描述

Part C

来了，PartC终于来了

这题就是让你尽可能快的优化ncopy.ys

初看它的代码，确实有很多不好的地方，但是你把它改掉之后…

就是0分…

所以真的没那么简单，需要自学第五章的优化方法（真实）

所以这里采用了如下的方法：

1.为pipe-full.hcl增加IAAQ指令，可以优化加法的速度，方法与Part B相同

2.使用第五章的split循环的方法，依次循环操作

8个

数字，减少循环的次数

3.在取数字时一次取出两个，既防止了bubble的发生（似乎这里是数据冒险？？），也获得了下一步操作的数据

4.修改了原来的判断jg/jle，使得效率提升

在这里插入图片描述

个人觉得最重要的是拆分循环+去bubble的想法～

参考了大佬的思路，万分感谢!!

各种测试：

在完成了1、2、3的优化后，进行的benchmark：

在这里插入图片描述

在优化了jle/jg判断后的benchmark：（也太不容易了555）