计算机系统实验一 LC-3机器码编程试验

Posted 2021-09-01 上山打老虎D

计算机系统（1）实验一 LC-3机器码编程试验

• 实验目的：
• 实验内容与实验要求:
• 实验步骤
• 实验结论：

实验目的：

1. 掌握处理仿真工具LC-3软件的安装和使用方法。
2. 学会在LC-3仿真环境下编辑程序和转换为可执行目标程序的方法。
3. 学会在LC-3仿真环境下运行和调试程序的方法。

实验内容与实验要求:

1. 安装LC-3仿真器
2. 利用LC3EDIT输入机器代码程序（0/1模式）并创建可执行目标程序。
3. 利用LC3EDIT输入机器代码程序（hex模式）并创建可执行目标程序。
4. 利用LC3EDIT输入汇编代码程序并创建可执行目标程序。
5. 利用LC-3 Simulator仿真器运用对应目标程序。
6. 学习和掌握断点，单步执行等调试方法和手段。

实验步骤

1. 安装LC-3仿真器
   
2. 利用LC3EDIT输入机器代码程序（0/1模式）并创建可执行目标程序。
   编译窗口中输入以下代码，并进行编译。可以得到相应的obj文件
   
   
3. 利用LC3EDIT输入机器代码程序（hex模式）并创建可执行目标程序。
   编译窗口中输入以下代码，并进行编译。可以得到相应的obj文件
   

4. 利用LC3EDIT输入汇编代码程序并创建可执行目标程序。
   
5. 利用LC-3 Simulator仿真器运用对应目标程序。
   EX1.obj

EX2.obj

EX3.obj

6. 学习和掌握断点，单步执行等调试方法和手段。
   （1）学习和掌握断点
   可以像下图一样设置断点，并观察相应各个参数的数值
   左侧蓝色箭头表示程序的执行位置，红色的圆点表示程序断点
   
   当运行至断点处时，会以对话框的形式提示
   
   （2）单步执行调试
   
   
   
   
   也可使用“Step Out”按钮，使程序快速移动到断点处
   
7. example1（P15）
   
   打开Simulator并进行运行
   

点击赋值按钮对相应数据进行赋值

并进行运行

我们发现，R2的值并不是15，而是20.说明一定某处发生错误，下面，我们通过debug来找出这个错误并进行修正

通过这个按钮一步一步进行，我们发现，多执行了一次加R4单元中内容的操作，因此，这就是问题所在，回到源文件中进行修改。将下图中“011”改成“001”

再次运行程序

此时，我们得到了正确的答案。

8. example2（P20）
   在LC3Edit中打入如下代码并保存成asm文件
   
   在Simulator中进行运行后，并依此输入3,4发现并未得到想要的结果（3+4=7），则程序一定某处出现问题，因此进行debug
   
   对程序的执行进行分析，我们不难发现程序在进行相加时并不是单纯的数值（int型）相加，而是对ASCII码进行相加，因此会发生问题，解决办法就是，与“0”的ASCII码进行相减，方能得到正确答案
   
   

实验结论：

通过本次实验对LC3的安装使用，编码，编译和debug的实验，我掌握了处理器仿真工具LC-3软件的安装和使用方法，学会了在LC-3仿真环境下编辑程序和转换成可执行目标程序的方法，学会了在LC-3仿真环境下运行和调试程序的方法。