基于nML的指令集仿真器自动生成技术初步研究

论文摘要

在计算机技术发展过程中,仿真一直是一个重要的研究领域。指令集仿真器(ISS:Instruction Set Simulator)是在指令集体系结构的层次上对目标机进行模拟,ISS不仅有助于验证处理器和编译器的设计功能和性能,还能用来评估体系结构设计的合理性。然而,完全手工开发指令集仿真器是一项非常繁重的工作,而且易于出错。自动生成技术的引入大大减轻了指令集仿真器的开发工作量。本论文研究了自动生成技术,并采用构件模板的方式实现对目标处理器指令集仿真器的自动构造过程。指令集仿真器自动生成工具的实现加速了指令集仿真器的开发速度并提高其正确性与灵活性。论文工作为实验室日后在仿真领域的研究打下了坚实的基础。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究目的和意义
• 1.3 论文研究方法及主要工作
• 1.4 论文结构
• 第二章 相关技术介绍
• 2.1 指令集仿真器
• 2.1.1 基于解释的指令集仿真策略
• 2.1.2 基于编译的指令集仿真策略
• 2.1.3 混合指令集仿真策略
• 2.2 自动生成技术
• 2.2.1 自动生成技术概述
• 2.2.2 描述模板及处理器描述语言
• 2.2.3 nML 指令集描述语言
• 第三章 指令集仿真器自动生成工具详细设计
• 3.1 构件模板法与指令集仿真器
• 3.2 AISSG 工作流程
• 3.3 前端生成工具实现
• 3.3.1 lex& Yacc 相结合的词法和语法分析器生成
• 3.3.2 nML 描述语言文法分析
• 3.3.3 前端代码实现细节
• 3.4 后端生成工具实现
• 3.4.1 后端实现关键数据结构
• 3.4.2 译码部件的自动生成
• 3.4.3 指令执行代码的生成
• 第四章 论文设计验证与优化
• 4.1 设计验证
• 4.2 设计优化
• 4.2.1 指令集仿真器自动生成工具代码优化
• 4.2.2 对目标指令集仿真器性能优化
• 第五章 总结
• 5.1 工作小结
• 5.2 改进与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况