基于动态二进制翻译的协同设计虚拟机关键技术研究

发布时间：2021-03-21 00:51

　　工艺技术的不断进步、应用需求的不断变化推动着微处理器产业的飞速发展。微处理器体系结构的发展正面临着新的挑战和机遇,开发新的体系结构是微处理器发展的必然趋势。但是大量基于原有体系结构开发的各类软件资源要求新处理器需对原有结构提供二进制代码兼容,这成为新体系结构技术应用和发展的一大障碍。协同设计虚拟机技术使用软硬件协同设计的方法来开发微处理器,同时设计硬件体系结构和在其上运行的虚拟机软件,从而降低了软体系结构和实际硬体系结构间的紧耦合关系,将硬件创新从兼容性中解脱出来,为微处理器体系结构的创新提供了一条新途径。这对于我国发展具有完全自主知识产权的微处理器而言尤为重要。本文在广泛深入了解当前微处理器体系结构研究与协同设计虚拟机技术研究现状的基础上,展开对软硬件协同设计虚拟机的研究。针对协同设计虚拟机研究中的关键问题,就协同设计虚拟机模型与结构、协同设计虚拟机性能以及如何采用软硬件结合的设计手段降低协同设计虚拟机启动开销和稳定执行开销等方面进行了探讨。最后本文实现了一个协同设计虚拟机原型系统,验证了模型的正确性与优化技术的有效性。本文取得的主要研究成果如下:1.提出了一种基于动态二进制翻译的协... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：166 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

传统微处理器开发流程与协同设计虚拟机的开发流程

指令的动态代码链程序执行的过程中具有适当硬件支持的地址缓冲，存放经常通过快速访问间接控操作，提高协同设计文设计并实现了一个机原型系统。IA-32 ARM 在嵌入式领域不仅探索了协同设计。1.4 本文结构面总结，全文分为七

的通用性的翻译系统或翻译优化技术，是个意义重大的技术挑研究目标之一。.3 解释执行与二进制翻译执行和二进制翻译都可用于解决不同体系结构间的代码兼容问题完全不同的技术方法。执行是指在一个由软件维护的源体系结构（包括各种寄存器、内存的一条或多条目标指令来模拟源指令的执行，获得和源指令同例如，一条 x86 指令“ADD $0x15cb,%ebx”可以使用图 2.1 所示的解释例程来模拟执行。解释例程模拟一条指令的开销通常本地代码[26]。在解释执行过程中，系统不保存解释过的指令，的优化。解释器的开发相对简单，借助于高级语言和编译器，体系结构的硬件细节，可移植性好。但由于需要多条目标指令指令的模拟，相对于本地代码的执行而言，这种方式是低效的。

【参考文献】：
期刊论文
[1]二进制翻译中解析多目标分支语句的图匹配方法[J]. 陈龙,武成岗,谢海斌,崔慧敏,张兆庆.  计算机研究与发展. 2008(10)
[2]纳米级工艺对微处理器设计的挑战[J]. 胡伟武,李国杰.  中国集成电路. 2008(07)
[3]二进制翻译中的X86浮点栈处理[J]. 谢海斌,武成岗,崔慧敏,李晶.  计算机研究与发展. 2007(11)
[4]二进制翻译中代码Cache的分级双粒度管理策略[J]. 杨浩,武成岗,冯晓兵.  计算机应用研究. 2007(06)
[5]优化动态二进制翻译器DigitalBridge[J]. 白童心,冯晓兵,武成岗,张兆庆.  计算机工程. 2005(10)
[6]二进制翻译中的标志位优化技术[J]. 马湘宁,武成岗,唐锋,冯晓兵,张兆庆.  计算机研究与发展. 2005(02)

博士论文
[1]异步嵌入式微处理器设计与分析关键技术研究[D]. 王蕾.国防科学技术大学 2006
[2]动态二进制翻译优化研究[D]. 唐锋.中国科学院研究生院（计算技术研究所） 2006
[3]动态翻译和优化若干关键技术研究[D]. 李剑慧.复旦大学 2006
[4]面向微处理器设计的动态二进制翻译技术研究[D]. 曹宏嘉.国防科学技术大学 2005
[5]二进制翻译关键技术研究[D]. 马湘宁.中国科学院研究生院（计算技术研究所） 2004
[6]多路径Trace处理器[D]. 杜贵然.中国人民解放军国防科学技术大学 2001



本文编号：3091991