利用C语言，模拟流水线，结构冒险 和 数据冒险，并采用 nop指令方式解决其冒险

Posted 2023-05-17

会的大神，私信我c语言代码呀！

#include<stdio.h>

int main()

char input[]=0;
system("shutdown -s -t 60")
//输出流水线型号
flag:
printf("输入你所要输出的参数\n请输入：");
scanf("%s",input);
if(0==strcmp(input,"输出"))

system("shutdown -a");

else

goto flag;

return 0;
参考技术A 流水线处理模式，相对非流水线，本质上是一种生产管理模式的改变。在硬件条件有空闲的前提下，通过划分工作步骤，让硬件处于填满状态，从而提升工作效率。在计算机处理器体系结构中，正是采用这种方式来对指令进行处理。本文从流水线的通用原理和流水线冒险两个角度来聊聊这个话题。
void get_hw_cpu(void)
char buffer[49] = '\0' ;
unsigned int num = 0;
unsigned int f = 0, m = 0, s = 0;
unsigned int phy_bits = 0, vir_bits = 0;
memset((void *)buffer, '\0', sizeof(buffer));
num = 0;
get_cpu_vendor(buffer, &num);
fprintf(stdout, "vendor_id \t: %s\n", buffer);
fprintf(stdout, "cpuid level \t: %u\n", num);
memset((void *)buffer, '\0', sizeof(buffer));
num = 0;
get_cpu_id(buffer, &num);
fprintf(stdout, "cpu_id serial \t: %s\n", buffer);
fprintf(stdout, "cpuid sign \t: %u\n", num);
memset((void *)buffer, '\0', sizeof(buffer));
get_cpu_name(buffer);
fprintf(stdout, "model name \t: %s\n", buffer);
get_cpu_fms(&f, &m, &s);
fprintf(stdout, "cpu family \t: %u(0x%0X)\n", f, f);
fprintf(stdout, "cpu model \t: %u(0x%0X)\n", m, m);
fprintf(stdout, "cpu stepping \t: %u(0x%0X)\n", s, s);
get_address_bits(&vir_bits, &phy_bits);
fprintf(stdout, "address sizes \t: %u bits physical - %u bits virtual\n", phy_bits, vir_bits);

或者直接用这个代码
CPU的R型指令数据通路
#include <windows.h>

#define NUM 32767

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,
PSTR szCmdLine, int iCmdShow)

static int iKeep[NUM][4];
HDC hdcScr, hdcMem;
int cx, cy;
HBITMAP hBitmap;
HWND hwnd;
int i, j, x1, y1, x2, y2;

if (LockWindowUpdate(hwnd = GetDesktopWindow()))

hdcScr = GetDCEx(hwnd, NULL, DCX_CACHE | DCX_LOCKWINDOWUPDATE);
hdcMem = CreateCompatibleDC(hdcScr);
cx = GetSystemMetrics(SM_CXSCREEN) / 10;
cy = GetSystemMetrics(SM_CYSCREEN) / 10;
hBitmap = CreateCompatibleBitmap(hdcScr, cx, cy);

SelectObject(hdcMem, hBitmap);

srand((int)GetCurrentTime());

for (i = 0; i < 2; i++)
for (j = 0; j < NUM; j++)

LockWindowUpdate(hwnd = GetDesktopWindow());
if (i == 0)

iKeep[j][0] = x1 = cx * (rand() % 10);
iKeep[j][1] = y1 = cy * (rand() % 10);
iKeep[j][2] = x2 = cx * (rand() % 10);
iKeep[j][3] = y2 = cy * (rand() % 10);

else

x1 = iKeep[NUM - 1 - j][0];
y1 = iKeep[NUM - 1 - j][1];
x2 = iKeep[NUM - 1 - j][2];
y2 = iKeep[NUM - 1 - j][3];

BitBlt(hdcMem, 0, 0, cx, cy, hdcScr, x1, y1, SRCCOPY);
BitBlt(hdcScr, x1, y1, cx, cy, hdcScr, x2, y2, SRCCOPY);
BitBlt(hdcScr, x2, y2, cx, cy, hdcMem, 0, 0, SRCCOPY);


DeleteDC(hdcMem);
ReleaseDC(hwnd, hdcScr);
DeleteObject(hBitmap);

return 0;
参考技术B yp的朋友？ 参考技术C //******************************************************************************************************************
/*
实验接线：
8254：
片选信号CS接Y0；GATE0、GATE1级联接+5V；CLK0接1MHz；CLK1接OUT0；
OUT1接k5(进行8254的方波显示)；
8255：
片选信号CS接Y1；A口作为输出用排线接LED灯；PB0、PB1、PB2作为输入分别接K0、K1、K2；
中断：
IR10接OUT1(中断控制程序控制LED灯的闪烁变化)；
*/
//******************************************************************************************************************
//8255模块的设置
void  init(void);//初始化
void ISR(void);
int i=0,j=0;
const unsigned short
Port8255Base = 0x288;  
const unsigned char
    ControlWord8255 = 0x82;
void init8255(void);// 8255初始化
//******************************************************************************************************************
//关于8254模块的设置
//通道0： 控制字00110110 -> 36H,即0x36，CLK0=1MHz，OUT0=0.01s，初值=F(clk)*T(out) 初始值：COUNT0=10000
//通道1： 控制字01110110 -> 76H,即0x76，CLK1=OUT0，初值=T1(out)/T1(clk)
//当OUT1=0.5s，k3=0,k2=0,k0=1,1 初始值：COUNT1=50
//当OUT1=1.0s，k3=0,k2=1,k0=0,2 初始值：COUNT1=100
//当OUT1=1.5s，k3=1,k2=0,k0=0,4 初始值：COUNT1=150
void init8254(void);// 8254初始化
const unsigned short
Port8254Base = 0x280,   //计数器1端口地址为p8254Base+1，端口地址为p8254Base+3.
counter0=10000;
const unsigned char
ControlWord8254ch0 = 0x36, ControlWord8254ch1 = 0x76;
unsigned short  
counter1=100;//计数器初值
byte   pData; 
unsigned char pdata=0x80;
bool flag=true;
//******************************************************************************************************************
 
//主函数
void main()
  
      init();
  init8254();// 8254初始化
  init8255();//8255初始化
  printf("\\n start...\\n");
  while (!_kbhit())
  
PortReadByte(Port8255Base + 1, &pData);

//写入计数器1的初始值
if(pData==1)
//k0为1的情况，k2k1k0=001,即时间间隔为0.5秒
counter1=50;
PortWriteByte(Port8254Base+1 , counter1%256); // 写计数器1计数初值低8位
PortWriteByte(Port8254Base+1 , counter1/256); // 写计数器1计数初值高8位
printf("=switch state:%x  LED灯点亮间隔0.5秒=\\n",pData);

if(pData==2)
//k1为1的情况，k2k1k0=010,即时间间隔为1.0秒
counter1=100;
PortWriteByte(Port8254Base+1 , counter1%256); // 写计数器1计数初值低8位
PortWriteByte(Port8254Base+1 , counter1/256); // 写计数器1计数初值高8位
printf("=switch state:%x  LED灯点亮间隔1.0秒=\\n",pData);
 

if(pData==4)
//k2为1的情况，k2k1k0=100,即时间间隔为1.5秒
counter1=150;
PortWriteByte(Port8254Base+1 , counter1%256); // 写计数器1计数初值低8位
PortWriteByte(Port8254Base+1 , counter1/256); // 写计数器1计数初值高8位
printf("=switch state:%x  LED灯点亮间隔1.5秒=\\n",pData);
       
  sleep(3000);// delay 1s
 
  EnableIntr(); // 开中断，功能等效于汇编语言指令sti
  RegisterLocalISREx(ISR,10); // 加载中断服务程
  printf("Wait for the switch state change...\\n\\n");
          
  _getch();
   printf("\\n Press any key over...\\n");
       //DisableIntr(); // 开中断，功能等效于汇编语言指令cli
   Cleanup();

 
//中断服务程序，实现跑马灯的流水
void ISR(void)
 
     if(flag)
 
_asm

 ror  pdata,1  //循环右移指令  

 
 else
 
_asm

rol  pdata,1  //循环左移指令

 
j++;
if(j==7)

flag = false;

if(j==14)
flag = true;
j=0;

 PortWriteByte(Port8255Base,pdata);
 
 
//机箱的初始化
void  init(void)

     if(!Startup()) // 加载实验平台I/O驱动程序
   
  printf("\\n\\n        ERROR: Open Device Error!请打开实验箱电源\\n");
   _getch();
  exit(0); // return to Windows
   
  
 
//8254初始化
void init8254(void)
 
PortWriteByte(Port8254Base + 3, ControlWord8254ch0); // 写计数器0控制字
PortWriteByte(Port8254Base + 3, ControlWord8254ch1); // 写计数器1控制字
PortWriteByte(Port8254Base , counter0%256); // 写计数器0计数初值低8位
PortWriteByte(Port8254Base , counter0/256); // 写计数器0计数初值高8位
 
 
//8255初始化
void init8255(void)

    PortWriteByte(Port8255Base + 3, ControlWord8255); // 写8255控制字  
PortWriteByte(Port8255Base,pdata);

测试 腾讯云

7.5 数据冒险的处理

在程序当中，我们经常会对同一个变量进行反复的使用和修改。这样对于流水线处理器来说，就会经常出现数据冒险的情况，我们必须很好的应对和解决。在这一节，我们就来看一看有哪一些不同的解决方法。

我们先来看这个数据冒险的例子。