Search
Napište program pro výpočet N-tého Fibonacciho čísla pro N>2. Fibonacciho posloupost je definována nasledovně: F(n) = F(n-1) + F(n-2), pro n>2, přičemž F(0) = 0 a F(1) = 1. Prvních několik členů této posloupnosti je: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144,…
K vypočtenému číslu pak přičtěte konstantu 15. Hodnotu N zvolte 5. K dispozici máte tyto instrukce:
Bližší popis instrukcí:
Poznámka: Nepoužívejte instrukci j (jump). V zřetězeném procesoru (MipsPipelineS) není podporována!
Možný přepis problému do jazyka C:
t0 = 5; // Nastaveni hodnoty N s0 = 0; // F(0) s1 = 1; // F(1) for(t1 = 2; t1 <= t0; t1++) { t2 = s0 + s1; s0 = s1; s1 = t2; } s1 += 15; while(1) ; // Nekonečná smyčka
Pro přepis programu z jazyka C do assembleru můžete využít následující šablonu:
#define t0 $8 #define t1 $9 #define t2 $10 #define s0 $16 #define s1 $17 #define s2 $18 .globl start .set noat .set noreorder .ent start start: // Zde je místo pro Váš vlastní kód... nop .end start
Pracujte nejdřív se simulátorem Mips, pak MipsPipeS.
Všimětě si, že o standardní vyplňování delay slotů za instrukcemi skoků se stará přímo assembler. Když není před předchozí instrukcí přítomné návěští, posune ji ve výsledném binárním kódu za instrukci skoku. Jinak doplní NOP. Toto chování assembleru lze vypnout pseudoinstrukcí
.set noreorder
Zkuste se zamyslet nad pravidly pro kompilátor, který by připravoval kód pro procesor MipsPipeS tak, aby vykonával pro předložený kód funkci stejnou jako standardní Mips.
Modifikujte předchozí program tak, aby se výsledek (tedy F(N)+15) zapsal do datové paměti na adresu 0x02 (instrukce sw) a následně tuto hodnotu přečtěte (instrukce lw). Vykonávání programu sledujte v simulátoru MipsPipeS, případně i v MipsPipeXL.
Adresář s Makefile naleznete na cestě
/opt/apo/pipe-test
Testovací příklad
#define zero $0 #define AT $1 #define v0 $2 #define v1 $3 #define a0 $4 #define a1 $5 #define a2 $6 #define a3 $7 #define t0 $8 #define t1 $9 #define t2 $10 #define t3 $11 #define t4 $12 #define t5 $13 #define t6 $14 #define t7 $15 #define t8 $24 #define t9 $25 #define k0 $26 #define k1 $27 #define s0 $16 #define s1 $17 #define s2 $18 #define s3 $19 #define s4 $20 #define s5 $21 #define s6 $22 #define s7 $23 #define gp $28 #define sp $29 #define fp $30 #define ra $31 .globl start .globl _start .set noat .ent start .set noreorder start: _start: nop nop nop nop nop addi t0,$0,0 addi t1,$0,0 addi t2,$0,0 addi t3,$0,0 addi t4,$0,0 addi t5,$0,0 addi t6,$0,0 addi t7,$0,0 addi t8,$0,0 addi s1,$0,0x1111 addi s2,$0,0x2222 addi s3,$0,0x3333 addi s4,$0,0x4444 addi s5,$0,0x5555 nop nop nop _test: addi t0,s1,0 // registr t0 bude za čtyři takty nastaven na 0x1111 // registr s1 změní hodnotu na 0x1133, ale v MipsPipeS tato // změna trvá ještě tři hodinové takty, následující dvě instrukce // vidí předchozí hodnotu registru addi s1,s1,0x22 add t1,$0,s1 // t1 se nastaví na starou hodnotu 0x1111 add t2,$0,s1 // t2 bude bez přeposílání také ještě nastaveno na 0x1111 add t3,$0,s1 // zápis s1 do registru proběhl, t3 bude nastaveno na 0x1133 beq $0,$0,skip // Jedna instrukce za skokem má být provedena - architekturou definovaný // delay slot add t5,$0,s1 // Provede se a měla se provést add t6,$0,s1 // V MipsPipeS se provede, ale neměla by se provést add t7,$0,s1 // t7 se také nastaví na 0x1133 add t8,$0,s1 // tato instrukce již provedena nebude, pc bylo nastavené na skip skip: nop .end start