mips仿真器設(shè)計(jì)與應(yīng)用

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1、舢刪Ⅲ舢舢刪舢刪㈣Y2289890杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文?PS仿真器設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究生：曾憲彬指導(dǎo)教師：姚英彪副教授Dissertationsubm眥edtoHangzhouDia北iUniversi夠fortheDegreeofMasterDesignandUsageofMIPSSiInulatorCandidate：ZengXianbinSupervisor：ProfYaoYingbiaoDecember，2012杭州電子科技大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注

2、明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均己在文中以明確方式標(biāo)明。申請(qǐng)學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。論文作者簽名：嚕留彬日期：加I埠。j月沖日學(xué)位論文使用授權(quán)說明本人完全了解杭州電子科技大學(xué)關(guān)于保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬杭州電子科技大學(xué)。本人保證畢業(yè)離校后，發(fā)表論文或使用論文工作成果時(shí)署名單位仍然為杭州電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許查閱和借閱論文：學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段

3、保存論文。(保密論文在解密后遵守此規(guī)定)論文作者簽名：、留形橢日期：矽哆年護(hù)；月z，丫日指導(dǎo)教師簽名：日期：刃多年；只砂杭卅I電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著后PC時(shí)代的到來，嵌入式系統(tǒng)隨處可見，其中MIPS處理器在嵌入式市場中占有很大的比例。然而，隨著嵌入式產(chǎn)品更新速度加快，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期大大縮短。而仿真器的設(shè)計(jì)正是為了滿足這個(gè)需求：一方面，仿真器通過模擬指令在目標(biāo)機(jī)處理器上的執(zhí)行效果來實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)硬件的仿真，通過對(duì)比反饋信息與預(yù)期信息來輔助嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，仿真器技術(shù)已經(jīng)成為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與軟件優(yōu)化的重要技術(shù)；另一方面，片上內(nèi)存是嵌入式系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，直接影響著系統(tǒng)的

4、整體性能，如何有效地使用片上內(nèi)存資源在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中是很關(guān)鍵的問題。因而，協(xié)同仿真器技術(shù)進(jìn)行嵌入式片上內(nèi)存結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與軟件優(yōu)化已經(jīng)成為一種趨勢。本文主要研究了MIPS仿真器設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)片上片外分配兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，其中數(shù)據(jù)片上片外分配技術(shù)確定數(shù)據(jù)分配策略對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行合理分配，目的是取得針對(duì)具體應(yīng)用的性能最優(yōu)。針對(duì)這兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，本文的主要工作如下：首先，面向內(nèi)存結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究，設(shè)計(jì)MIPs仿真器QtMips。它不僅支持編輯、匯編、仿真和仿真信息實(shí)時(shí)掌握等基本功能，有效地收集和分析測試程序的行為，還支持SPM／Cache混合內(nèi)存結(jié)構(gòu)配置和數(shù)據(jù)片上片外分配配置，為數(shù)據(jù)片上片外分配技術(shù)

5、的研究提供軟件支持。采取模塊化設(shè)計(jì)理念，分為I／o模塊、配置模塊、處理模塊和顯示模塊等進(jìn)行功能設(shè)計(jì)。其次，根據(jù)QtMips的功能設(shè)計(jì)劃分對(duì)實(shí)現(xiàn)技術(shù)分別進(jìn)行了研究，并分析了實(shí)現(xiàn)時(shí)采取的兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，分別是串行匯編符號(hào)地址處理技術(shù)與內(nèi)存結(jié)構(gòu)可配置仿真技術(shù)。通過測試與驗(yàn)證表明QtMips實(shí)現(xiàn)了預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。最后，本文提出了TCG模型作為衡量數(shù)據(jù)引起Cache缺失的新標(biāo)準(zhǔn)，綜合考慮了絕大部分關(guān)鍵因素。TCG分配算法不僅將最容易發(fā)生沖突的數(shù)據(jù)對(duì)象分配到SPM，還考慮了數(shù)據(jù)對(duì)象在片外內(nèi)存的布局與Cache組的映射關(guān)系來降低Cache缺失率。通過算法仿真和性能分析得出TCG分配算法可以很

6、好地利用內(nèi)存資源，提高內(nèi)存系統(tǒng)性能。通過本文的研究，可以得到一種針對(duì)具體應(yīng)用的嵌入式片上內(nèi)存結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和軟件優(yōu)化的通用方法。采取該方法不僅可以縮短嵌入式系統(tǒng)片上內(nèi)存的設(shè)計(jì)時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，還可以使得片上內(nèi)存硬件和其上運(yùn)行的軟件更加匹配，減少程序訪問存儲(chǔ)系統(tǒng)的時(shí)間，從而提高系統(tǒng)整體性能。關(guān)鍵詞：MIPS仿真器，仿真器設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)片上片外分配，片上內(nèi)存結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)ABSTRACTWiththearrivalofpost-PCera，embeddedsystemscanbeseeneVerywhereandtheMIPSprocessorshavea1argemarketshare．H

7、oweVer，thefasterprocessofdesigningtheembeddedsystemshasacceleratedtherenewingrateofembeddedproducts．Andthedesignofsimulatormeetsthedemand：Ontheonehand，thesimulatorachievessimulationofthetargethardwarebysimulatingtheeffectiVenessofinstructionsexecutedonthetarge