系统级模拟器中多处理器间通信模拟技术研究

发布时间：2022-10-18 18:19

　　系统级模拟在功能完备性验证、缺陷分析等方面有着重要作用,尤其是针对多处理器嵌入式设备进行系统级模拟时,处理器之间耦合与通信关系分析更是值得关注的问题。 本文首先采用分层的设计思想,构建了包含插件层、控制层和应用层的系统级模拟器总体框架。针对多处理器间通信模拟的问题,从分析处理器间的多种通信方式入手,构建了能够以统一形式表示处理器间多种通信方式的通信插件功能模型,设计了通信插件的统一结构。采用引脚互连和指针连接相结合的方式实现了处理器插件和通信插件之间的连接,采用全局时钟同步机制保证了系统级模拟的时序关系。 通过FIFO存储器和I/O端口等典型的通信插件实例对通信插件功能模型进行了验证,采用插件组装法构建了一个针对多处理器的系统级模拟环境,并进一步对通信插件的性能进行测试,结果表明具有良好的可靠性和高效性。 

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
表目录
图目录
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 本文的组织与结构
第二章 系统级模拟器总体框架
    2.1 系统的设计目标和实现思路
        2.1.1 设计目标
        2.1.2 实现思路
    2.2 总体框架
    2.3 插件层
        2.3.1 处理器插件
        2.3.2 外围设备插件
        2.3.3 通信插件
    2.4 控制层
        2.4.1 功能模块
        2.4.2 硬件模拟环境
    2.5 应用层
    2.6 小结
第三章 通信插件功能模型的构建
    3.1 多处理器之间的通信方式
        3.1.1 基于共享存储体
        3.1.2 基于总线互连
    3.2 关键问题分析
    3.3 通信方式抽象
    3.4 通信插件功能模型构建
        3.4.1 通信插件功能分析
        3.4.2 硬件资源模块
        3.4.3 内部逻辑模块
        3.4.4 外部通信接口模块
    3.5 通信插件结构设计
    3.6 小结
第四章 通信插件功能模型验证
    4.1 通信插件功能模型的验证方法
        4.1.1 验证目标
        4.1.2 验证步骤
    4.2 FIFO存储器通信插件实例验证
        4.2.1 工作机制分析
        4.2.2 与通信插件功能模型的比照
        4.2.3 实例化
    4.3 双口RAM通信插件实例验证
        4.3.1 工作机制分析
        4.3.2 与通信插件功能模型的比照
        4.3.3 实例化
    4.4 I/O端口通信插件实例验证
        4.4.1 工作机制分析
        4.4.2 与通信插件功能模型的比照
        4.4.3 实例化
    4.5 小结
第五章 多处理器协同模拟环境构建
    5.1 基本构建方法
        5.1.1 构建流程
        5.1.2 关键问题分析及解决思路
    5.2 插件加载的实现
    5.3 插件间连接的实现
    5.4 处理器间的调度机制
    5.5 小结
第六章 性能测试与结论
    6.1 测试环境
    6.2 测试目标及策略
        6.2.1 测试目标
        6.2.2 测试策略
    6.3 实验一：基于I/O端口通信插件的性能测试
        6.3.1 目标模拟环境介绍
        6.3.2 准确性测试
        6.3.3 传输效率测试
    6.4 实验二：基于FIFO存储器通信插件的性能测试
        6.4.1 目标模拟环境介绍
        6.4.2 准确性测试
        6.4.3 传输效率测试
    6.5 相关模拟器比较
    6.6 测试结果分析
结束语
参考文献
作者简历攻读硕士学位期间完成的主要工作
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于插件技术的多目标指令集模拟器设计与实现[J]. 宋彭涛,蒋烈辉,谢耀滨,王九宇,余弦,田立.  信息工程大学学报. 2010(01)
[2]插件式开发技术研究与实现[J]. 高慧萍,吕俊.  计算机工程与设计. 2009(16)
[3]FIFO可靠性设计与研究[J]. 张莹,阳璞琼.  微处理机. 2008(06)
[4]计算机体系结构软件模拟技术[J]. 喻之斌,金海,邹南海.  软件学报. 2008(04)
[5]ArmSim全系统模拟器的设计与实现[J]. 邓立波,龙翔,高小鹏.  微计算机信息. 2008(02)
[6]多CPU并行通信中双口RAM的仲裁策略研究与应用[J]. 陈志凤.  自动化技术与应用. 2007(07)
[7]基于双口RAM的双CPU并行通信的研究与实现[J]. 王雪.  微计算机信息. 2007(14)
[8]基于龙芯CPU的多核全系统模拟器SimOS-Goodson[J]. 高翔,张福新,汤彦,章隆兵,胡伟武,唐志敏.  软件学报. 2007(04)
[9]通用嵌入式系统全系统模拟器模型[J]. 赵军,卜佳俊,柯化成,陈纯.  计算机工程与应用. 2006(17)
[10]兼容Linux应用环境的多粒度全系统模拟平台-SandUPSim[J]. 沈林峰 ,陈明宇 ,许建卫 ,张文力 ,孙国忠.  计算机工程与应用. 2005(22)

硕士论文
[1]嵌入式异构多核体系的片上通信[D]. 陈国兵.浙江大学 2007
[2]基于SimpleScalar的拥有存储与总线扩展能力的异构多核仿真器[D]. 林明亮.上海交通大学 2007
[3]SmartSimular：基于虚拟指令集的嵌入式系统模拟器[D]. 姜旭锋.浙江大学 2006
[4]嵌入式系统全系统模拟器框架设计与实现[D]. 柯化成.浙江大学 2006



本文编号：3692814