实验1 汇编语言与监控程序
实验1：熟悉RISC-V汇编与监控程序
实验目的
本实验是一系列实验的第一个实验。计算机组成原理的一系列实验最终的目的是做出一个兼容RISCV32I指令的五级流水线处理器，并可以执行一个监控程序。监控程序使用了RISCV32I中的19条指令，实验只要实现这19条指令即可（参看监控程序源代码下的README.md文件给出的19条指令的描述）。为了完成所有的实验，熟悉RISC-V的汇编语言编程，机器语言格式是非常必要的。本实验是所有实验的基础，帮助同学们熟悉RISC-V的汇编语言。
实验环境
各个操作系统平台上的RISC-V的交叉编译环境，模拟器环境。本实验对于操作系统环境没有特殊的要求，Windows，Linux或者Mac下面均可。但是，由于之后的实验需要编写Verilog代码，并且只能使用Vivado编程环境，因此建议使用Windows环境或者Linux环境。
实验内容
阅读监控程序源代码，使用模拟器运行监控程序，通过终端连接监控程序，使用RISC-V汇编编写代码，并且在监控程序中运行。
1. 在模拟器中运行 RISC-V监控程序，掌握 Term 中几个命令的使用方法。
2. 编写汇编程序，求前 10 个 Fibonacci 数，将结果保存到起始地址为 0x80400000 的 10 个字中，并用 D 命令检查结果正确性。
3. 编写汇编程序，将 ASCII 可见字符（0x21\~0x7E）从终端输出。
4. 编写汇编程序，求第 60 个 Fibonacci 数，将结果保存到起始地址为 0x80400000 的 8 个字节中，并用 D 命令检查结果正确性。提示：计算过程中可以用两个 32 位寄存器保存 64 位整数。
实验原理
监控程序使用的是标准的RISC-V程序编写而成，可以在任意的兼容RISC-V的模拟器中执行。终端程序通过串口程序与监控程序打交道。终端程序还具有汇编和反汇编的功能，将程序汇编之后输入到监控程序中，或者配合监控程序输出做反汇编。具体的功能建议阅读监控程序和终端程序的代码。
主要实验步骤
① 安装和配置实验环境，过程参考前述的模拟器安装，监控程序执行的流程。
② 按照实验内容的要求完成具体的汇编程序代码，并在监控程序中执行。
③ 阅读监控程序和终端程序，了解其工作原理。
实验结果记录
1. 撰写实验报告，记录上述的实验过程及汇编代码。留存实验过程的截图，或者是通过录屏记录实验过程。
2. 撰写监控程序以及终端程序的代码分析报告，包括程序的结构以及程序与外部交互的流程。
实验思考题（实验报告需要提交实验思考题）
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比较RISC-V指令寻址方法与x86指令寻址方法的异同。
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阅读监控程序，列出监控程序的19条指令，请根据自己的理解对用到的指令进行分类，并说明分类原因。（参考README.md）
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结合term源代码和kernel源代码说明，term是如何实现用户程序计时的。
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说明kernel是如何使用串口的（在源代码中，这部分有针对FPGA与QEMU两个版本的代码，任选其一进行分析即可）。
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请问term如何检查kernel已经正确连入，并分别指出检查代码在term与kernel源码中的位置。
实验1的实验报告不需要涉及到非基础版本的监控程序。之后，如果计划设计的处理器需要支持扩展版本的监控程序，还是需要阅读扩展版本的监控程序。
实验1的代码可以使用19条指令之外的RISCV的指令，这样就需要在实验6中实现对应的指令。