隨著嵌入式應用的高速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)模擬器技術也得到日新月益發(fā)展。在嵌入式系統(tǒng)模擬器中,指令集模擬器是嵌入式系統(tǒng)領域中應用最為廣泛的開發(fā)工具,它可以輔助設計者驗證新設計的處理器[10],設計和驗證編譯器,輔助調試系統(tǒng)和評估操作系統(tǒng)[11]等。盡管開發(fā)者在沒有真實硬件的情況下,也可以模擬硬件的執(zhí)行過程,從而降低了研發(fā)過程中的成本。 POWER是1991年,Apple、IBM、Motorola組成的AIM聯(lián)盟所開發(fā)出的微處理器架構。PowerPC處理器具有優(yōu)異的性能、較低的能量損耗以及較低的散熱量,在嵌入式領域中有著非常廣泛的應用。但是基于PowerPC系統(tǒng)成本比基于X86的PC機成本要高,所以開發(fā)和研究PowerPC嵌入式系統(tǒng)模擬器是非常有必要的。本文實現(xiàn)了主要針對PowerPC e600處理器的指令集的模擬和優(yōu)化。 本文實現(xiàn)并優(yōu)化PowerPC模擬器的主要工作有:第一,采用解釋型模擬了PowerPC中e600指令集所包括的算數運算指令,邏輯運算指令,移位操作指令,字符串處理指令,輸入輸出指令,特權指令,轉移指令等;第二,為了提高指令集模擬器的性能,本論文采用了基于偽指令的動態(tài)翻譯技術對模擬器指令集進行了優(yōu)化,實現(xiàn)了未細化的動態(tài)編譯模式以及細化的動態(tài)編譯模式;基于偽指令的動態(tài)翻譯技術,即在編譯階段,指令被翻譯成偽指令,偽指令是由兩部分組成,一個是指向語義函數的指針,另一個是語義函數中所用到的參數[4]。這樣,在譯碼階段所消耗的時間被移到了編譯階段,大大提高了模擬速度。最后,利用循環(huán)算法、加密算法,排序算法等驗證了指令集模擬器的功能和性能。
【學位單位】：廣西工學院
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2011
【中圖分類】：TP368.1
【部分圖文】：

加一定的安全策略，可以很好的控制外界對內部資源的訪問，避免了病毒的攻擊。為了結合解釋型和編譯型的優(yōu)點，研究和開發(fā)者采用了許多先進的技術，如just-in-time cache compiled simulation (JIT-CCS)，instruction set compile simulatio(IS-CS)等。在當今較為廣泛應用的模擬技術方面，JIT-CCS 和 IS-CS 是兩個較突出的代表。JIT-CCS 想把解釋型模擬器和編譯型模擬器各自的優(yōu)點結合到一起，既具有前者的靈活性，又有后者的高速性，它具體實現(xiàn)的方法是在指令執(zhí)行前被編譯，在執(zhí)行完畢后將譯碼過程所產生的代碼保存到 Cache 中，使用這種方法，在執(zhí)行大量代碼時就能到達靜態(tài)編譯指令集模擬器的性能水平。

圖 2-2 IS-CS 技術Figure 2-2 IS-CS technology外一種比較先進的技術是 LLVM 技術，LLVM 從本質上來說,它不俗的來說,它實現(xiàn)了一個庫,在這個庫上,可以很容易的實現(xiàn)不同的編LLVM 可以理解為一個虛擬機系統(tǒng)，它有別于其它技術之處就在于的 LLVM 中間代碼，同時并形成了一套新的編譯方法，能在程序在最后的安裝過程中都會被優(yōu)化，使得性能大幅度的提高。LLVM 的成庫、編譯工具和中間代碼組成的，其中集成庫主要用來存放分析法，編譯工具就是實現(xiàn)集成庫工作的具體工具，例如鏈接器、解調一套中立的中間代碼和編譯基礎設施，并圍繞這些設施提供了一套。

圖 2-2 IS-CS 技術Figure 2-2 IS-CS technology另外一種比較先進的技術是 LLVM 技術，LLVM 從本質上來說,它不是一個編器。通俗的來說,它實現(xiàn)了一個庫,在這個庫上,可以很容易的實現(xiàn)不同的編譯相關的序。LLVM 可以理解為一個虛擬機系統(tǒng)，它有別于其它技術之處就在于提供了一獨立的 LLVM 中間代碼，同時并形成了一套新的編譯方法，能在程序在編譯到運再到最后的安裝過程中都會被優(yōu)化，使得性能大幅度的提高。LLVM 的編譯系統(tǒng)由集成庫、編譯工具和中間代碼組成的，其中集成庫主要用來存放分析和優(yōu)化代的方法，編譯工具就是實現(xiàn)集成庫工作的具體工具，例如鏈接器、解調器等。它供了一套中立的中間代碼和編譯基礎設施，并圍繞這些設施提供了一套全新的編策略。

【參考文獻】

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本文編號：2828962