華中科技大學(xué)匯編實(shí)驗(yàn)報(bào)告3

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1、課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：匯編語言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱：實(shí)驗(yàn)三程序執(zhí)行時(shí)間與代碼長度優(yōu)化實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2016-4-5，14：00-17：30實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：南一樓804室55號(hào)實(shí)驗(yàn)臺(tái)指導(dǎo)教師：張勇專業(yè)班級(jí)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)201409班學(xué)號(hào)：U201414813姓名：唐禮威同組學(xué)生：無報(bào)告日期：2016年4月6日原創(chuàng)性聲明?本人鄭重聲明：本報(bào)告的內(nèi)容由本人獨(dú)立完成，有關(guān)觀點(diǎn)、方法、數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)等的引用已經(jīng)在文中指出。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本報(bào)告不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的作品或成果，不存在剽竊、抄襲行

2、為。特此聲明！學(xué)生簽名：日期：成績評(píng)定實(shí)驗(yàn)完成質(zhì)量得分（70分）（實(shí)驗(yàn)步驟清晰詳細(xì)深入，實(shí)驗(yàn)記錄真實(shí)完整等）報(bào)告撰寫質(zhì)量得分（30分）（報(bào)告規(guī)范、完整、通順、詳實(shí)等）總成績（100分）指導(dǎo)教師簽字：????????????????????日期：匯編語言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告目錄1實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求12實(shí)驗(yàn)內(nèi)容13實(shí)驗(yàn)過程23.1任務(wù)123.1.1設(shè)計(jì)思想及存儲(chǔ)單元分配23.1.2流程圖33.1.3源程序33.1.4實(shí)驗(yàn)步驟73.1.5實(shí)驗(yàn)記錄83.2任務(wù)283.2.1設(shè)計(jì)思想及存儲(chǔ)單元分配83.2.2流程圖83.

3、2.3源程序83.2.4實(shí)驗(yàn)步驟123.2.5實(shí)驗(yàn)記錄123.3任務(wù)3133.3.1設(shè)計(jì)思想及存儲(chǔ)單元分配133.3.2流程圖133.3.3源程序143.3.4實(shí)驗(yàn)步驟143.3.5實(shí)驗(yàn)記錄144體會(huì)14參考文獻(xiàn)1515匯編語言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求(1)熟悉匯編語言指令的特點(diǎn)，掌握代碼優(yōu)化的基本方法；(2)理解高級(jí)語言程序與匯編語言程序之間的對應(yīng)關(guān)系。1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容任務(wù)1.觀察多重循環(huán)對CPU計(jì)算能力消耗的影響若有m個(gè)用戶在同一臺(tái)電腦上排隊(duì)使用實(shí)驗(yàn)二的程序，想要查詢“wangwu”這個(gè)學(xué)生的平均成

4、績，那就相當(dāng)于將實(shí)驗(yàn)二的程序執(zhí)行了m次。為了觀察從第一個(gè)用戶開始進(jìn)入查詢至第m個(gè)用戶查到結(jié)果之間到底延遲了多少時(shí)間，我們讓實(shí)驗(yàn)二的功能二和功能三的代碼重復(fù)執(zhí)行m次，通過計(jì)算這m次循環(huán)執(zhí)行前和執(zhí)行后的時(shí)間差，來感受其影響。由于功能一和功能四需要輸入、輸出，速度本來就較慢，所以，沒有納入到這m次循環(huán)體內(nèi)（但可以保留不變）。請按照上述設(shè)想修改實(shí)驗(yàn)二的程序，并將m值盡量取大（建議m>=1000），以得到較明顯的效果。提示:在進(jìn)入功能二之前增加m次循環(huán)的初始化工作，在功能三結(jié)束之后增加m次循環(huán)的條件判斷和轉(zhuǎn)移語句

5、。學(xué)校匯編教學(xué)網(wǎng)站的軟件下載中提供了顯示當(dāng)前時(shí)間“秒和百分秒”的子程序。若在m次循環(huán)前調(diào)用一下該子程序，m次循環(huán)執(zhí)行完之后再調(diào)用一下該子程序，就能在屏幕上觀察并感受到執(zhí)行循環(huán)前后的時(shí)間差（時(shí)間差值需要自行手工計(jì)算）。注意，由于虛擬機(jī)環(huán)境下CPU會(huì)被分時(shí)調(diào)度，故該時(shí)間差值會(huì)因計(jì)算機(jī)運(yùn)行環(huán)境與狀態(tài)的不同而不同。任務(wù)2.對任務(wù)1中的匯編源程序進(jìn)行優(yōu)化優(yōu)化工作包括代碼長度的優(yōu)化和執(zhí)行效率的優(yōu)化，本次優(yōu)化的重點(diǎn)是執(zhí)行效率的優(yōu)化。請通過優(yōu)化m次循環(huán)體內(nèi)的程序，使程序的執(zhí)行時(shí)間減少10%以上。減少的越多，評(píng)價(jià)越高！優(yōu)

6、化方法提示：首先是通過選擇執(zhí)行速度較快的指令來提高性能，比如，把乘除指令轉(zhuǎn)換成移位指令、加法指令等；其次，內(nèi)循環(huán)體中每減少一條指令，就相當(dāng)于減少了m*n條指令的執(zhí)行時(shí)間，需要仔細(xì)斟酌；第三，盡量采用32位寄存器尋址，能有更多的機(jī)會(huì)提高指令執(zhí)行效率。15匯編語言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告任務(wù)3.觀察用C語言實(shí)現(xiàn)的任務(wù)1的程序與匯編語言實(shí)現(xiàn)的程序的差異首先確定自己實(shí)現(xiàn)的任務(wù)1程序中的m與n的值與老師提供的C語言程序中的對應(yīng)值是一樣的【老師提供的C語言源程序ex3.c僅僅實(shí)現(xiàn)了功能二和三，其對應(yīng)的執(zhí)行程序是ex3D.e

7、xe（缺省設(shè)置版）和ex3F.exe（執(zhí)行速度優(yōu)化版），在學(xué)校匯編教學(xué)網(wǎng)站的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中下載】，然后對比兩種語言實(shí)現(xiàn)的程序的執(zhí)行效率和代碼長度。通過用TD等工具反匯編執(zhí)行程序ex3D.exe和ex3F.exe，觀察和總結(jié)C語言編寫程序和自己的匯編語言程序的對應(yīng)關(guān)系及差異，總結(jié)其中可以簡化的地方，以優(yōu)化代碼長度和執(zhí)行效率。提示：采用反匯編方法觀察C語言編寫生成的執(zhí)行程序時(shí)，首先觀察程序的整體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，然后重點(diǎn)分析、比較計(jì)算平均成績的程序代碼Average()。若你的計(jì)算機(jī)執(zhí)行速度很快，需要加大程序中的循環(huán)次

8、數(shù)m的值，則除了可采用修改源程序，然后再編譯連接的方法實(shí)現(xiàn)外，還可以使用TD直接在內(nèi)存中去修改執(zhí)行程序中的m值的方法實(shí)現(xiàn)1實(shí)驗(yàn)過程1.1任務(wù)11.1.1設(shè)計(jì)思想及存儲(chǔ)單元分配查找和計(jì)算成績的功能與第二次實(shí)驗(yàn)相同。循環(huán)是通過定義一個(gè)雙字類型的COUNT，每查找和計(jì)算一次后減一，COUNT等于0時(shí)退出。寄存器分配：BP:用來存儲(chǔ)輸入字符串的地址BX:用來存儲(chǔ)BUF段的首地址SI:查找字符時(shí)實(shí)現(xiàn)遞增到下一字符DX:字符串緩沖區(qū)地址，也用來計(jì)算成績