检索结果-内蒙古大学图书馆

上海交通大学学报 2013年第1期47卷 103-107页

作者：黄智濒祝明发肖利民北京航空航天大学软件开发环境国家重点实验室计算机学院北京100191

通过分析各种缓存逻辑结构和管理策略条件下的访存行为而得出5个原子操作;依据其对缓存数据阵列和标记阵列及其内部结构的操作,估算了原子操作的动态功耗并统计出缓存的动态功耗;基于修改的Cacti 6.5软件计算缓存数据阵列和标记阵列及... 详细信息

通过分析各种缓存逻辑结构和管理策略条件下的访存行为而得出5个原子操作;依据其对缓存数据阵列和标记阵列及其内部结构的操作,估算了原子操作的动态功耗并统计出缓存的动态功耗;基于修改的Cacti 6.5软件计算缓存数据阵列和标记阵列及其内部结构的功耗参数,提出了一种可用于全系统模拟器Simics的缓存动态功耗分析工具PowerGC.同时,经多组实验验证了PowerGC性能的有效性.结果表明,PowerGC可以有效评估Simics中各种缓存逻辑结构和管理策略的动态功耗.

关键词：全系统模拟器动态功耗缓存

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全系统模拟器配置与仿真控制机制设计

全系统模拟器配置与仿真控制机制设计

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作者：叶利达哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

模拟器能够在硬件设计的同时进行软件的开发,实现软硬件交互设计,更好地满足系统的性能要求,缩短开发周期,加快产品上市。但是由于System C/C++等系统语言缺乏灵活性,使不同组件进行相连时,不仅繁琐,而且容易出错。而Python具有语言简... 详细信息

模拟器能够在硬件设计的同时进行软件的开发,实现软硬件交互设计,更好地满足系统的性能要求,缩短开发周期,加快产品上市。但是由于System C/C++等系统语言缺乏灵活性,使不同组件进行相连时,不仅繁琐,而且容易出错。而Python具有语言简洁、灵活、可扩展性、解释性等特点,将Python语言用于全系统模拟器的配置以及控制,可以提高模拟器的灵活性以及动态交互性。基于此,本文采用Python语言设计了模拟器的配置与仿真扩展机制。模拟器的配置与仿真控制机制的设计需要使得脚本语言能在系统语言之间相互访问。本文涉及的模拟器主要由System C语言编写。为了实现System C和Python之间能够相互访问,本文提出了功能扩展机制,设计了两个接口,分别为仿真接口和语言独立接口。仿真接口的设计使得Python脚本能够插入到System C仿真的各个阶段,完成仿真的功能扩展和修补工作。而语言独立接口主要是提供一个统一的方法,使Python从脚本环境,通过层次路径访问System C的仿真对象。基于功能扩展机制,为虚拟平台HVP设计了Python控制台。Python控制台的功能包括控制仿真运行和暂停的仿真控制功能、模块的集成与参数配置功能、可执行文件加载功能、存储空间读写功能等。控制台的实现,对于虚拟平台的灵活性和方便性有了大大的提高。在完成Python控制台的实现后,对Python控制台的功能验证包括对控制台中各个功能的验证。经过验证控制台的各个功能正确。并为虚拟平台的各个设备编写了测试程序,在虚拟平台上运行测试向量进行功能验证,最终所有的测试程序的执行结果正确,进一步说明了控制台的正确性。

关键词： Python 配置仿真控制 System C 全系统模拟器

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ArmSim全系统模拟器的设计与实现

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微计算机信息 2008年第2期24卷 9-11,52页

作者：邓立波龙翔高小鹏北京航空航天大学计算机学院北京100083

模拟器作为嵌入式系统研究的基础研发工具,可辅助系统体系结构调优、软硬件协同设计。本文实现了具有良好配置性及可扩展性的ArmSim模拟器,该模拟器是针对ARM处理器的全系统模拟器,可在其上运行和调试ARM应用级和系统级的目标程序。本... 详细信息

模拟器作为嵌入式系统研究的基础研发工具,可辅助系统体系结构调优、软硬件协同设计。本文实现了具有良好配置性及可扩展性的ArmSim模拟器,该模拟器是针对ARM处理器的全系统模拟器,可在其上运行和调试ARM应用级和系统级的目标程序。本文详细描述ArmSim的设计与实现细节。

关键词： ARM处理器模拟全系统模拟器

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嵌入式全系统模拟器框架设计与实现

嵌入式全系统模拟器框架设计与实现

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作者：高坤哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

传统的嵌入式软件开发与测试需要真实硬件的支持,影响了开发效率,同时由于硬件功能的限制,开发者无法使用复杂的调试功能。全系统模拟器通过软件手段对真实的硬件行为进行模拟,可以代替真实的硬件目标系统运行嵌入式软件或者操作系统,... 详细信息

传统的嵌入式软件开发与测试需要真实硬件的支持,影响了开发效率,同时由于硬件功能的限制,开发者无法使用复杂的调试功能。全系统模拟器通过软件手段对真实的硬件行为进行模拟,可以代替真实的硬件目标系统运行嵌入式软件或者操作系统,其运行效果与真实硬件相同,同时模拟器相比真实硬件可以很方便的提供更多的软件运行信息,方便进行软件开发与调试。本文针对全系统模拟器进行了研究,在借鉴SkyEye全系统模拟器“插件”实现机制和模块划分的基础上,实现了全系统模拟器框架。该框架与具体的处理器架构无关,采用“微核—插件”的软件架构,其中模拟环境子系统作为“微核”,负责插件管理和插件间通信管理、内存空间映射等功能,针对处理器和外设的同步问题,采用了一种分层的仿真时间系统,提高了仿真速度。处理器模块、外设模块以及其他辅助功能模块都以插件的形式存在,可以通过“搭积木”的方式构建特定的仿真平台,提高了全系统模拟器的灵活性。同时该框架采用RSP协议包作为通信协议实现了调试代理插件,可以与远程调试器如gdb等软件等进行连接,支持源码级的调试功能。随后针对80c32单片机进行了时钟周期精确的指令集模拟实现和外部设备模拟,同时利用keil的AGDI接口实现了远程调试模块,该模块与keil uVersion集成开发工具集成,可以完成源码级调试功能。通过配置文件将所有插件进行连接,搭建了8051单片机的全系统仿真平台对全系统模拟器框架进行验证,证明了该模拟器框架的可配置性与正确性。

关键词：嵌入式全系统模拟器软件架构插件远程调试

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嵌入式系统全系统模拟器框架设计与实现

嵌入式系统全系统模拟器框架设计与实现

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作者：柯化成浙江大学

学位级别：硕士

随着消费电子产业的蓬勃发展,嵌入式系统领域的研究和开发工作也日益活跃。而全系统模拟器作为嵌入式系统领域十分重要的开发工具,也随之得到学术界和工业界的普遍重视。在该文中,描述了围绕嵌入式系统领域全系统模拟器软件框架设计的... 详细信息

随着消费电子产业的蓬勃发展,嵌入式系统领域的研究和开发工作也日益活跃。而全系统模拟器作为嵌入式系统领域十分重要的开发工具,也随之得到学术界和工业界的普遍重视。在该文中,描述了围绕嵌入式系统领域全系统模拟器软件框架设计的一系列研究工作,研究内容首先涉及一种基于构件的全系统模拟器软件框架的设计和实现,这部分工作涵盖(ⅰ)全系统模拟器软件架构设计;(ⅱ)针对全系统模拟器定制的构件模型和接口规范的设计;其次,针对传统全系统模拟器开发模型存在的问题,该文引入基于领域特定语言的模型驱动技术,和软件工程领域的新范型——产生式编程,来改进传统的开发机制。这些技术的应用,提高了全系统模拟器的开发效率并增强了可维护性,使开发过程从传统的“一种一次(One-of-a-kind)”模型向“系统族(System Family)”模型演变。上述研究工作在浙江大学嵌入式系统研发中心开发的SmartSIM模拟器(开发代号Wukong)中得以实现,该模拟器能模拟ARM、MIPS、MCS8051等主流嵌入式系统体系结构,以及与之配套的外部设备,从而实现对目标系统的全系统模拟;同时亦提供了内建的调试能力,以及GDB远程调试协议的代理模块;从而为嵌入式系统开发者提供虚拟的软件运行—调试—验证平台。

关键词：全系统模拟器基于构件的软件设计模型驱动软件开发产生式编程

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ARM全系统模拟器中模拟串口和网卡的设计和实现

ARM全系统模拟器中模拟串口和网卡的设计和实现

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作者：毛立哲北京邮电大学

学位级别：硕士

随着计算机和通信技术的不断发展，嵌入式系统的应用日益广泛，但传统的开发方法限制了软件开发人员，因为软件的调试，需要在真实的目标系统上完成。为了解决这个软件开发的瓶颈，全系统模拟器应运而生，它模拟具体的目标系统，让用户... 详细信息

随着计算机和通信技术的不断发展，嵌入式系统的应用日益广泛，但传统的开发方法限制了软件开发人员，因为软件的调试，需要在真实的目标系统上完成。为了解决这个软件开发的瓶颈，全系统模拟器应运而生，它模拟具体的目标系统，让用户在不接触真实硬件和使用仿真器的情况下进行开发，提高了开发效率，降低了开发成本。本论文中重点探讨了ARM全系统模拟器串口和网卡模拟器的设计和实现，这是全系统模拟器的必要组成部分，并提出了一个可装载外设模块的接口和设计实现。本文首先对全系统模拟器的构成和实现方法进行了简要的介绍，接着提出了模拟串口和网卡的功能需求以及设计思想。论文继续分别详细介绍了模拟串口和网卡的设计和实现，重点介绍了在模拟串口时如何利用伪终端技术来方便日后的测试和交互。论文提出了外设模块化加载的设计和实现，这对于系统的可配置、伸缩性，以及方便第三方开发具有重要意义。最后论文介绍了在嵌入式开发中必然涉及到的交叉工具链的生成过程及遇到的一些问题的解决之道

关键词：串口网卡全系统模拟器伪终端工具链

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面向高可伸缩与可移植的众核全系统模拟器的设计与实现

面向高可伸缩与可移植的众核全系统模拟器的设计与实现

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作者：王肇国复旦大学

学位级别：硕士

全系统模拟器可以用于指定模拟某个硬件平台,因此其被广泛用于软件开发、错误判定、内存访问情况的查看和分析等用途。多核技术的发展为全系统模拟器技术带来了众多机遇同时也带来了很多挑战。一方面,多核平台拥有丰富的物理计算资源可... 详细信息

全系统模拟器可以用于指定模拟某个硬件平台,因此其被广泛用于软件开发、错误判定、内存访问情况的查看和分析等用途。多核技术的发展为全系统模拟器技术带来了众多机遇同时也带来了很多挑战。一方面,多核平台拥有丰富的物理计算资源可供全系统模拟使用并提高自身模拟的性能。另一方面,随着多核平台上处理器数目快速增长,要求全系统模拟器可以高效的模拟大量核的多核平台并可以模拟运行处理大数据量的并行程序。与此同时,全系统模拟器必须有能力真实的模拟并行程序在多核平台上的并行运行的行为从而才有可能暴露并行程序自身存在的问题,如并行错误中的数据竞争问题。然而,由于当今主流的全系统模拟器都在利用一个物理处理器,以轮训的方式模拟多核计算平台,因此,他不但不能够利用多核平台上丰富的物理计算资源与此同时还将在性能上非常差的可伸缩性。与此同时,在可靠性方面,由于虚拟核之间经常以较粗粒度进行调度,因此非常容易隐藏并行程序本身由于运行由于数据竞争而产生的随机错误,进而严重约束了对模拟软件运行时行为的分析。然而我们知道开发一个全系统模拟器,由于要考虑到系统相关的所有层面,因此需要大量地人力并花费大量地时间。而全系统模拟器较普通的用户态程序模拟器更为复杂,其原因在于要考虑全系统的所有层面,如系统指令集、地址翻译、运行的特权级、中断以及外设的模拟。而不同体系结构指令集的不同也给构建一个可移植的全系统模拟器带来了更大的困难。本文提出了一个全新构建并行全系统模拟器的方法。我们发现对于现有的多核平台,核于核之间关系以及核与外设之间相互独立,他们之间通过有着标准规范的总线接口进行通讯。例如,每个处理器都拥有自己的控制单元、寄存器以及缓存,处理器之间通过核间中断进行通讯。这样的组织结构允许我们基于现有的并行模拟器构建一个有效地并行模拟框架,而不是简单的将其并行化,从而降低构建并行模拟器的复杂性。我们通过集成多个主流的串行模拟器来构建一个并行模拟器,每一个串行模拟器都用来模拟一个虚拟处理器并以一个线程的形式运行。我们还提供了一个简单有效的协议层负责线程的调度、通讯和同步模拟。我们认为这种简单的构建方法可以使得并行模拟器具有很好的可伸缩性、可靠性、可移植性以及动态负载均衡的能力。通过引进轻量级事务技术、非阻塞队列技术以及针对多核模拟的调度算法,基于已有的主流串行模拟器,我们构建了高可伸缩性和可移植性的并行模拟器。我们基于QEMU实现了一个并行模拟器原型COREMU,该原型系统中QEMU的代码修改行数仅仅在2500行左右。该原型系统支持对x64和ARM两不同的体系结构的并行模拟。对于x64,最多可以并行模拟255个虚拟核。对于ARM,最多可以对4个虚拟核进行模拟。与此同时,为了帮助程序员更加有效的对程序进行开发和分析,COREMU还集成了观察点和内存访问序列收集的机制。对于性能评测,我们使用SPECINT-2000基准评测程序进行评测,其结果显示对于单核模拟COREMU仅仅有1%不到的性能开销。而对于多和模拟,COREMU较QEMU具有更好的可伸缩性。我们使用了多个基准评测程序对其模拟多核时性能的多个方面进行评测,结果显示,当COREMU模拟的虚拟核数目不大于物理核数目时,其具有非常好的可伸缩性。当其模拟的虚拟核数目大于物理核数目时,其性能的下降仍然在可接受的范围内。与此同时,对于所有测试程序,COREMU都可以模拟到255个虚拟处理器而当QEMU模拟超过16个处理器时,测试程序模拟运行时间便会超时。当COREMU在4*4的多核计算平台上模拟16个虚拟处理器时,和QEMU相比,它达到了20-67倍的提速。

关键词：全系统模拟器并行模拟器多核

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一种基于RRAM存算一体全系统模拟器及其设计方法

一种基于RRAM存算一体全系统模拟器及其设计方法

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作者：邹兴奇闫亮 310023 浙江省杭州市余杭区文一西路1818号人工智能小镇10号楼

本发明属于计算机体系结构模拟器设计领域，涉及一种基于RRAM存算一体全系统模拟器及其设计方法，该方法为：在神经网络计算代码中，将要在存算一体阵列模块中执行的代码进行标记，根据标记进行程序划分，然后将标记出的代码进行程序加... 详细信息

标准号: CN112308222B

本发明属于计算机体系结构模拟器设计领域，涉及一种基于RRAM存算一体全系统模拟器及其设计方法，该方法为：在神经网络计算代码中，将要在存算一体阵列模块中执行的代码进行标记，根据标记进行程序划分，然后将标记出的代码进行程序加载，加载到RRAM存算一体阵列上，利用GEM5模拟器转换为伪指令并提供译码支持，所述伪指令被指定加载至特定的可操作地址空间，对应于RRAM存算一体阵列，最后通过RRAM存算一体阵列模拟模块进行模拟仿真，未标记代码分配至CPU模块进行模拟仿真。本发明能够实现全系统模拟，模拟出RRAM存算一体模块、控制器模块、内存模块以及整个系统的性能参数，为实际的存算一体体系结构设计提供方案，减少存算一体体系结构研究的设计周期。

关键词：模拟仿真加载计算机体系结构全系统模拟器神经网络计算体系结构设计体系结构研究模拟器控制器模块模拟器设计全系统模拟标记代码程序加载地址空间模拟模块内存模块设计周期性能参数一体模块阵列模块可操作译码转换分配

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一种松耦合结构的并行多核全系统模拟器

一种松耦合结构的并行多核全系统模拟器

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作者：张为华李弋鲁云萍 200433 上海市杨浦区邯郸路220号

本发明属于计算机技术领域，具体为一种松耦合结构的并行多核全系统模拟器。本发明主要由功能模拟模块、时序模拟模块、通用接口模块以及差异检测和调节模块构成。本发明在功能模拟和时序模拟模块之间采用松耦合的结构，减少两者之间的... 详细信息

标准号: CN106775597A

本发明属于计算机技术领域，具体为一种松耦合结构的并行多核全系统模拟器。本发明主要由功能模拟模块、时序模拟模块、通用接口模块以及差异检测和调节模块构成。本发明在功能模拟和时序模拟模块之间采用松耦合的结构，减少两者之间的交互，增加了系统并行执行的力度，提高了模拟的性能，还使得模拟器容易根据需求扩展，即具有优秀的可扩展性和较高的模拟性能；本发明还通过设计错误路径模块、共享内存访问检测和修正模块、异常和中断处理模块和共享页表访问的检测和修正模块，从而保证模拟器模拟结果的精确性。本发明可用来分析和评估多核处理器的运行行为和时序信息。

关键词：模拟器时序模拟修正模块计算机技术领域功能模拟模块全系统模拟器通用接口模块多核处理器分析和评估松耦合结构异常和中断并行执行差异检测处理模块错误路径访问检测功能模拟共享内存可扩展性模拟结果模拟性能时序信息松耦合多核可用页表并行共享检测访问保证

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一种快速的全系统模拟器确定性回放方法

一种快速的全系统模拟器确定性回放方法

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作者：周旭卢凯迟万庆李根唐宏伟刘勇鹏冯华王小平蒋杰王睿伯樊葆华张英高颖慧王双喜陈沉 410073 湖南省长沙市砚瓦池正街47号中国人民解放军国防科学技术大学计算机学院

本发明公开了一种快速的全系统模拟器确定性回放方法，其实施步骤如下：将并行程序的内存分为固定大小的块，将每块作为一个数据对象，在并行程序执行时记录数据对象的访存顺序；根据记录的数据对象的访存顺序重放并行程序，每当并行程... 详细信息

标准号: CN104268013B

本发明公开了一种快速的全系统模拟器确定性回放方法，其实施步骤如下：将并行程序的内存分为固定大小的块，将每块作为一个数据对象，在并行程序执行时记录数据对象的访存顺序；根据记录的数据对象的访存顺序重放并行程序，每当并行程序的一个线程执行写操作修改数据对象时，如果该数据对象仍有其它线程的读操作尚未完成，则先保留数据对象副本再执行数据对象的写操作，其它线程在执行读操作时则读取被保留的数据对象副本。本发明具有等待时间开销小、执行效率高、回放速度快、线程扩展性能强的优点。

关键词：数据对象并行程序线程读操作写操作回放读取全系统模拟器数据对象副本保留数据对象副本记录数据扩展性能时间开销线程执行确定性内存保留记录

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