發(fā)布時(shí)間：2020-07-13 01:48

【摘要】：龍芯3A處理器是中科院自主研發(fā)的國(guó)產(chǎn)處理器,而且其穩(wěn)定性和可靠性能都比較好,所以在軍工領(lǐng)域采用龍芯處理器提高了安全性。隨著計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展,虛擬化技術(shù)得到普遍的推廣,虛擬化軟件平臺(tái)也不斷涌現(xiàn)。本論文主要選用當(dāng)今比較主流的虛擬化軟件平臺(tái)QEMU,通過(guò)對(duì)開(kāi)源的QEMU虛擬機(jī)運(yùn)行機(jī)制的研究,完成龍芯3A處理器的虛擬化實(shí)現(xiàn)。并通過(guò)C語(yǔ)言腳本解釋器,完成虛擬機(jī)的屬性配置。通過(guò)硬件的虛擬化,使飛控機(jī)載軟件可以脫離對(duì)硬件交付的依賴(lài)以及開(kāi)發(fā)過(guò)程中硬件設(shè)計(jì)修改帶來(lái)時(shí)間的大量耗費(fèi),通過(guò)對(duì)模型的簡(jiǎn)單配置,就可以在該仿真平臺(tái)上提前進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)、調(diào)試和測(cè)試等工作。本論文主要進(jìn)行以下方面的研究:1、對(duì)QEMU虛擬機(jī)的基本架構(gòu)和運(yùn)行機(jī)制進(jìn)行研究,研究處理器虛擬化實(shí)現(xiàn)的整個(gè)流程。2、根據(jù)龍芯3A處理器用戶(hù)手冊(cè),了解龍芯3A處理器的架構(gòu)和性能。依據(jù)動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯機(jī)制完成龍芯3A處理器的指令集系統(tǒng)和寄存器的虛擬化實(shí)現(xiàn)。3、為了加快指令的翻譯速度,提高處理器的運(yùn)行性能,本論文對(duì)動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯機(jī)制進(jìn)行深入地研究,通過(guò)冗余代碼消除的方法,實(shí)現(xiàn)指令翻譯過(guò)程中的優(yōu)化。4、對(duì)硬件斷點(diǎn)進(jìn)行研究,并基于動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯機(jī)制的硬件斷點(diǎn)匹配算法,實(shí)現(xiàn)龍芯3A虛擬機(jī)與飛控軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境聯(lián)合調(diào)試過(guò)程中的硬件斷點(diǎn)的功能。5、為了跟蹤龍芯3A處理器運(yùn)行狀態(tài),了解其內(nèi)部的變化,運(yùn)用GDB作為調(diào)試工具。由于GDB對(duì)QEMU虛擬機(jī)進(jìn)行調(diào)試的時(shí)候,還要實(shí)現(xiàn)GDB與QEMU虛擬機(jī)的通信和功能函數(shù)的實(shí)現(xiàn),因此本論文還要實(shí)現(xiàn)GDB的移植工作。6、運(yùn)用GDB進(jìn)行調(diào)試,驗(yàn)證處理器的功能是否滿(mǎn)足硬件的要求。并對(duì)指令的運(yùn)行速度進(jìn)行測(cè)試,是否符合要求的性能指標(biāo)。最終移植操作系統(tǒng),測(cè)試處理器功能的完備性。運(yùn)用QEMU虛擬機(jī)對(duì)龍芯3A處理器進(jìn)行虛擬化實(shí)現(xiàn),使其模仿真實(shí)硬件的功能,最終可以使飛控機(jī)載軟件運(yùn)行在龍芯3A虛擬機(jī)上。在虛擬機(jī)上實(shí)現(xiàn)硬件斷點(diǎn)的功能,從而使虛擬飛控計(jì)算機(jī)可以與飛控軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試的功能。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TP332
【圖文】：

圖 2-1 龍芯 3A 處理器架構(gòu)圖根據(jù)龍芯 3A 處理器指令集的功能，可以將其指令集分為如下幾種：加載指令、邏輯指令、訪存指令、MOVE 指令、轉(zhuǎn)換指令、條件移動(dòng)指令、、分支和跳轉(zhuǎn)指令、CP0 指令和特殊指令等 131 條指令。對(duì)龍芯 3A 處理

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本文編號(hào)：2752776