基于64位MIPS嵌入式系统的动态模拟与仿真技术的研究

发布时间：2023-09-29 04:34

　　指令集模拟器(Instruction Set Simulator,ISS)用来在一台计算机上模拟另外一台计算机上程序运行过程的软件工具,它是计算机体系结构研究和SoC软硬件协同设计的重要工具。经过几十年的发展,指令集模拟器成为了嵌入式处理器设计过程中必不可少的一部分。 随着处理器硬件的不断创新和改进,现有的指令集模拟器已经无法适应当前硬件的需求。过去十多年来,人们主要针对32位的模拟器研究,64位模拟器的研究的很少,如当前的许多模拟器都是基于32位的模拟器,其性能及灵活性上都无法很好的发挥出当前硬件的需求,因此采用新的技术开发一种新的模拟器有着重要的意义。随着64位处理器应用的不断增加,处理器模拟领域必将面临新的挑战,比如,采用什么样的描述语言,如何实现并行处理等都是当前存在的难题。而且这种基于64位动态翻译技术的MIPS嵌入式模拟器不仅要满足64位MIPS嵌入式模拟器的需求,还要完全兼容32位MIPS嵌入式模拟器。因此,基于64位MIPS嵌入式系统的动态模拟与仿真技术的研究对开发MIPS嵌入式系统、提升其性能具有重要的意义。 本论文的主要工作有:第一,构建基于newlib的交叉编译器...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 研究现状
    1.2 嵌入式系统介绍
        1.2.1 嵌入式系统的定义
        1.2.2 嵌入式系统的特点
        1.2.3 嵌入式系统微处理器
        1.2.4 处理器字长
        1.2.5 嵌入式操作系统
    1.3 软件模拟器
        1.3.1 模拟器的发展概况
        1.3.2 软件模拟器分类
        1.3.3 软件模拟器的重要性
    1.4 硬件描述语言
    1.5 事务级系统建模
        1.5.1 事务级建模方法
        1.5.2 SystemC 事务级建模
    1.6 本文主要研究内容说明
第2章 指令集模拟器
    2.1 指令集模拟器分类
        2.1.1 解释型模拟
        2.1.2 静态编译型模拟
        2.1.3 动态翻译型模拟
    2.2 现有的指令集模拟技术介绍
        2.2.1 IS-CS 技术
        2.2.2 JIT-CSS 技术
    2.3 基于64 位的指令集模拟器
    2.4 本章小结
第3章 嵌入式微处理器MIPS
    3.1 MIPS 处理器的发展
    3.2 MIPS 寄存器介绍
        3.2.1 通用寄存器
        3.2.2 特殊寄存器
    3.3 MIPS 指令集介绍
    3.4 本章小结
第4章 交叉编译器的构建
    4.1 生成目标二进制工具
    4.2 生成静态编译器
        4.2.1 编译gmp
        4.2.2 编译mpfr 软件包
        4.2.3 生成静态gcc
    4.3 利用静态编译工具编译嵌入式库文件
    4.4 生成交叉编译工具链
    4.5 本章小结
第5章 多级索引技术
    5.1 MIPS 指令格式
    5.2 指令译码
    5.3 指令实现
    5.4 本章小结
第6章 MIPS 指令集模拟器兼容的实现
    6.1 模拟器结构说明
    6.2 处理器的建模
    6.3 模拟器兼容的实现
    6.4 本章小结
第7章 未细化的动态指令集模拟器
    7.1 SimSoc 运行环境
    7.2 解释型指令集模拟器
    7.3 未细化的动态指令集模拟器
        7.3.1 模式说明
        7.3.2 子类对象的建立
        7.3.3 缓存页面的建立
    7.4 本章小结
第8章 验证程序及实验结果
    8.1 验证程序
    8.2 实验结果
    8.3 本章小结
第9章 结论
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
    1. 攻读硕士学位期间发表的论文
    2. 攻读硕士学位期间取得的科研成果
致谢



本文编号：3849296