Tomasulo算法是由Robert Tomasulo在1967年为IBM的360/91计算机设计的，它是一种利用寄存器重命名技术解决指令级并行性问题的算法。该算法能够有效消除指令在流水线执行过程中由于寄存器数据依赖导致的写后读（WAR）和写后写（WAW）冒险问题，从而提升计算机的计算能力。
实验报告中提到的实验目的，主要是加深对指令集并行性的理解，深入了解Tomasulo算法的原理，并通过模拟器模拟具体指令执行过程，以掌握Tomasulo算法在指令的流出、执行和结果写入阶段对浮点操作指令以及load和store指令的具体处理方法。此外，实验者需了解Tomasulo算法所使用的浮点处理部件结构和保留站的结构，以及如何编写程序并观察指令执行时保留站、load缓冲器和寄存器状态表的变化。
实验平台采用的是Tomasulo算法模拟器，这说明我们可以在一个虚拟环境中进行实验，模拟真实计算机硬件上的指令执行过程。通过模拟器，我们可以清晰地看到每个周期指令执行的具体步骤和寄存器、保留站、load缓冲器等的变化情况。
实验内容包括一组特定的浮点指令序列，以及根据这些指令进行的操作。这些操作包括加载（load）和存储（store）指令，以及乘法（MUL）、除法（DIV）和加法（ADD）等浮点运算指令。实验要求假设了不同功能部件的延迟时间，通过模拟这些指令序列的执行，观察并记录在不同时间点的系统状态。
实验报告还详细解释了Tomasulo算法的三个主要步骤：指令发射（Issue）、执行（Execution）和结果写入（Write result）。在指令发射阶段，指令从FPOpQueue中取出，并检查是否有空闲的保留站，如果条件满足，则发射该指令。执行阶段涉及实际的计算操作，如果所有操作数都已就绪，则执行计算；如果操作数未就绪，则等待公共数据总线（CDB）上的结果。结果写入阶段将计算结果通过CDB广播给所有等待该结果的部件，并释放保留站以供后续指令使用。
在保留站的设计上，每个保留站记录操作类型、源操作数的实际值或产生源寄存器值的保留站，以及标记该保留站或功能单元是否处于忙碌状态等信息。保留站还负责指示哪个功能部件将向哪个寄存器写入结果。当寄存器换名时，指令中的寄存器名被实际数值或指向保留站的指针取代，从而有效避免了寄存器之间的假相关，即消除WAR、WAW冒险。
总结而言，Tomasulo算法通过其独特的寄存器重命名机制，解决了指令级并行执行中的一些关键问题，提高了浮点单元的处理性能，是高级计算机体系结构中非常重要的内容。通过实验报告中的模拟实验，学习者可以对Tomasulo算法有一个深入的理解，并掌握其在现代计算机系统设计中的应用。
