ARMv4指令集仿真平台设计
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ARMv4指令集仿真平台设计
Form: 论文之家 作者：高鑫 Publish: 2007-11-19 Hits:-
【中文题名】 ARMv4指令集仿真平台设计
【英文题名】 Design of ARMv4 Instruction Set Simulation Platform
【学科专业】 微电子学与固体电子学
【论文级别】 硕士论文
【投稿时间】 2007-11-19
【中关键词】 指令集仿真器,ARMv4指令集,ELF文件,,,
【英关键词】 Instruction Set Simulator,ARMv4 Instruction Set,ELF File,
【分类导航】 工业技术>自动化技术、计算机技术>计算技术、计算机技术>计算机的应用>信息处理(信息加工)>计算机仿真
【论文摘要】  现在,下一代嵌入式微处理器和软件面临着不断减小的产品寿命。而由此产生的缩短的研发周期则要求设计者能够在更短的时间内开发出更为复杂的处理器和软件。为了解决这个问题,指令集仿真器逐渐成为在新的可编程结构的开发中必不可少的工具。这样,仿真器的性能成为影响整个设计效率的重要因素。由于普遍使用的解释型仿真器的性能较低,从10年前开始,人们就开始了对编译型指令集仿真器的研究。但是,由于编译技术的限制,它从来没有能够在商业产品中推广。本文将ARMv4指令集作为目标指令集,设计了其仿真平台,给出了一种结合了解释和编译技术优点的仿真机。 我们首先介绍了ARMv4指令集的编程模型,包括目标指令集支持的处理器的模式、寄存器和存储器的组织和异常行为。 其次建立了仿真平台。在平台的建立过程中,设计了结合编译技术速度和解释技术灵活性的仿真机;完成了ARMv4指令集体系结构的描述;实现了存储器接口,从而可以满足目标指令集对存储器的访问要求;介绍了ELF文件格式,并设计了将ELF文件中的指令和数据装入存储器的装载程序。 最后对仿真平台进行了功能和性能的验证。在功能验证中,覆盖了普通指令的功能和异常行为。在性...
【论文题纲】
摘要 4-5
Abstract 5-8
第1章 绪论 8-16
1.1 ARM微处理器 8-11
1.1.1 ARM简介 8-9
1.1.2 ARM微处理器结构 9-10
1.1.3 ARM指令集体系结构的版本 10-11
1.2 指令集仿真器 11-14
1.2.1 指令集仿真器简介 11
1.2.2 指令集仿真器的分类 11-12
1.2.3 国内外研究现状 12-14
1.3 本文的主要研究内容及课题意义 14-15
1.4 论文结构 15
1.5 小结 15-16
第2章 ARMv4 指令集编程模型 16-23
2.1 处理器模式 16
2.2 寄存器组织 16-20
2.2.1 通用寄存器 17-18
2.2.2 程序状态寄存器 18-20
2.3 异常 20-21
2.4 存储器组织 21-22
2.4.1 地址空间 21
2.4.2 存储器格式 21-22
2.4.3 非对准的存储器访问 22
2.5 本章小结 22-23
第3章 仿真平台设计 23-44
3.1 平台总体介绍 23-25
3.2 仿真机的设计与实现 25-31
3.2.1 仿真策略介绍 25
3.2.2 仿真时间的理论推导 25-26
3.2.3 仿真机的设计原理 26-28
3.2.4 仿真机的实现 28-31
3.3 ARMv4 指令集体系结构的C语言描述 31-36
3.3.1 寄存器描述 31-32
3.3.2 指令功能描述 32-34
3.3.3 异常行为的描述 34-36
3.4 存储器接口的设计 36-39
3.4.1 存储器访问策略 36
3.4.2 存储器接口的实现 36-39
3.5 装载器的设计 39-43
3.5.1 ELF文件 39-41
3.5.2 装载程序的设计 41-43
3.6 本章小结 43-44
第4章 平台的验证 44-52
4.1 验证平台的构造 44-45
4.2 验证的结果与分析 45-51
4.2.1 平台功能的验证 45-47
4.2.2 平台性能的验证和分析 47-51
4.3 本章小结 51-52
结论 52-53
参考文献 53-57
攻读学位期间发表的学术论文 57-59
致谢 59
【DOI】 LunWen.ID:2.2008.370527
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