發(fā)布時(shí)間：2020-03-30 15:54

【摘要】： 嵌入式系統(tǒng)的軟件仿真可以使開發(fā)者對嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)的正確性及性能進(jìn)行驗(yàn)證,從而大大降低開發(fā)成本和時(shí)間,是保證和提高嵌入式開發(fā)軟件可靠性的重要手段。但目前市場上大多數(shù)的嵌入式系統(tǒng)軟件仿真平臺(tái)中對CPU指令模塊的仿真都是從編譯后的機(jī)器語言入手,這樣就造成對嵌入式處理器生產(chǎn)廠家的編譯器的依賴,阻礙了軟件仿真的發(fā)展。為此本文提出了基于源代碼分析的指令仿真技術(shù),即對嵌入式應(yīng)用軟件代碼的仿真采取直接從匯編源代碼仿真執(zhí)行入手,而不需要通過具體的機(jī)器語言,并提出用基于編譯原理的“三個(gè)分析”方法來實(shí)現(xiàn)對源代碼的功能仿真。 在目前現(xiàn)有的嵌入式系統(tǒng)軟件仿真工具中,還未出現(xiàn)針對凌陽SPCE061A單片機(jī)的軟件仿真器。另外在主流軟件仿真器中,也主要是對某一款具體處理器型號(hào)的單一仿真,還未做到嵌入式系統(tǒng)軟件仿真平臺(tái)的通用。針對這種情況,本文基于凌陽SPCE061A處理器對CPU的運(yùn)行原理和仿真實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了探索性的研究,目的是找出針對不同CPU結(jié)構(gòu)的通用仿真方法。 本文初步實(shí)現(xiàn)了基于SPCE061A的通用嵌入式軟件指令仿真工具USMIC,該工具主要是以基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的Visual C++6.0為開發(fā)工具,其功能主要實(shí)現(xiàn)對開發(fā)者按照匯編語法規(guī)則輸入的匯編源程序進(jìn)行識(shí)別、仿真執(zhí)行并給出仿真結(jié)果,仿真的整個(gè)過程均在可視化窗口中實(shí)現(xiàn)。對USMIC工具進(jìn)行的初步測試結(jié)果表明USMIC工具已基本實(shí)現(xiàn)對凌陽SPCE061A匯編源程序的功能性仿真。
【圖文】：

基于編譯的指令集仿真技術(shù)是在程序執(zhí)行之前，首先對程序進(jìn)行編譯處理把每一條目標(biāo)機(jī)指令轉(zhuǎn)譯成一組宿主機(jī)的指令，在實(shí)際的運(yùn)行時(shí)直接使用那一組宿主機(jī)的指令代替那一條目標(biāo)機(jī)的指令來完成處理器狀態(tài)的修改，見圖2一2。編譯型指令集模擬器雖然有較高的模擬速度，但其對宿主機(jī)的過分依賴使得它通常只用于宿主機(jī)和目標(biāo)機(jī)體系結(jié)構(gòu)相近的模擬器中。Intel公司的工A一64仿真環(huán)境就是采用編譯的方式。

指令集的模擬〔’2，。一翻一顴一矍一矍疏---------一一~-一--一蘸鬢藻--一-一---一-~--一圖2一1基于解釋的指令仿真流程由于這樣的仿真策略簡單、靈活性好，而且精度高，幾乎所有的商業(yè)化指令集仿真器都是采用這一策略實(shí)現(xiàn)的。但是這種仿真策略的缺陷也是顯而易見的，，速度的劣勢使得基于這種策略的仿真器效率比較低。2.編譯型指令集仿真器基于編譯的指令集仿真技術(shù)是在程序執(zhí)行之前，首先對程序進(jìn)行編譯處理把每一條目標(biāo)機(jī)指令轉(zhuǎn)譯成一組宿主機(jī)的指令，在實(shí)際的運(yùn)行時(shí)直接使用那一組宿主機(jī)的指令代替那一條目標(biāo)機(jī)的指令來完成處理器狀態(tài)的修改，見圖2一2。編譯型指令集模擬器雖然有較高的模擬速度，但其對宿主機(jī)的過分依賴使得它通常只用于宿主機(jī)和目標(biāo)機(jī)體系結(jié)構(gòu)相近的模擬器中。Intel公司的工A一64仿真環(huán)境就是采用編譯的方式。
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TP391.9;TP368.1

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本文編號(hào)：2607744