虚拟指令翻译技术研究及翻译器实现

论文摘要

传统模拟器只能针对特定的处理器,从而制约了模拟器的发展,多目标模拟器具有快速、灵活和可重用的特点,可以解决传统模拟器的不足。基于虚拟指令构建技术是多目标模拟器构建技术之一,相对于基于插件构建的多目标模拟器,具有可扩展性强和复用性高的优点。虚拟指令翻译是该类模拟器的关键技术,目的是将不同的目标代码翻译为等价的虚拟指令,提供给模拟器后端执行。论文在研究各种机器描述语言的基础上,设计了一种基于数据库的机器描述语言(DBML),阐述了如何通过DBML来描述目标处理器的体系结构和指令集;借鉴了Java虚拟机的思想,定义了一套虚拟指令集,作为模拟器后端执行的接口,并说明了各种常见指令都可以翻译为等价的虚拟指令:研究了各种指令翻译技术,利用词法、语法分析程序自动生成工具flex和bison实现了虚拟指令翻译器,并采用优化技术,在指令层次上精简了生成的虚拟指令,在系统架构层次上采用Cache技术提高指令翻译的速度。论文最后对虚拟指令翻译器的速度、效率和准确性作了测试,结果表明虚拟指令翻译器在各方面满足了模拟器的需求。

论文目录

• 表目录
• 图目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 课题来源
• 1.3 虚拟指令翻译器的需求分析
• 1.4 虚拟指令翻译器的框架
• 1.5 研究的重点
• 1.6 论文的组织和结构
• 第二章 基于数据库的机器描述语言（DBML）的设计
• 2.1 机器描述语言概论
• 2.1.1 体系结构描述语言
• 2.1.2 指令集描述语言
• 2.2 基于数据库的机器描述语言架构
• 2.2.1 ADO接口
• 2.2.2 数据库管理模块
• 2.2.3 DBML的机器硬件级描述
• 2.2.4 配置文件生成接口
• 2.3 DBML的指令语义级描述
• 2.3.1 机器指令的语义特点
• 2.3.2 指令语义信息表
• 2.3.3 语义描述
• 2.3.4 寻址类型表
• 2.3.5 DBML指令语义级描述设计总结
• 第三章 虛拟指令集的设计
• 3.1 虚拟指令的概念
• 3.2 虚拟指令集的构建
• 3.3 虚拟指令集
• 3.3.1 虚拟指令的数据类型
• 3.3.2 虚拟指令
• 3.4 关于虚拟指令能否实现汇编指令功能的说明
• 第四章 翻译器的实现
• 4.1 指令翻译技术
• 4.1.1 静态翻译
• 4.1.2 动态翻译
• 4.1.3 翻译器的需求及其实现策略
• 4.2 目标指令分析及语义描述生成
• 4.2.1 反汇编引擎及其生成的指令格式
• 4.2.2 指令语义描述的生成
• 4.2.3 匹配规则
• 4.3 虚拟指令生成
• 4.3.1 flex和bison
• 4.3.2 语义描述的词法分析
• 4.3.3 语义描述的语法分析
• 4.4 翻译的优化技术
• 4.4.1 虚拟指令的优化
• 4.4.2 Cache优化
• 第五章 性能测试
• 5.1 速度测试
• 5.2 效率测试
• 5.3 准确度测试
• 5.4 测试结论
• 结束语
• 一、全文总结
• 二、展望
• 参考文献
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢