基于SPARC V8的虛擬仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著應(yīng)用需求的發(fā)展以及集成電路制造能力的不斷提高，SoC的設(shè)計(jì)復(fù)雜度急劇增加，傳統(tǒng)的SoC設(shè)計(jì)方法已不能滿足市場需求。以指令集模擬器為核心的虛擬仿真平臺(tái)在ESL設(shè)計(jì)的推動(dòng)下逐漸引起了人們的重視。相比于傳統(tǒng)的以硬件描述語言(比如Verilog HDL，VHDL等)搭建的平臺(tái)，基于高級(jí)建模語言的虛擬仿真平臺(tái)能夠在設(shè)計(jì)初期被用于探索不同的軟硬件劃分方案，并在完成RTL SoC驗(yàn)證平臺(tái)的開發(fā)之前，為嵌入式軟件的開發(fā)和測試提供虛擬驗(yàn)證環(huán)境。

2、>　　為降低嵌入式軟件開發(fā)和測試的成本，同時(shí)為系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)提供虛擬環(huán)境，本文在已有的虛擬機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)之上提出了一種虛擬仿真平臺(tái)的通用建?？蚣埽摽蚣苤饕扇糠纸M成，分別為UTM系統(tǒng)、系統(tǒng)硬件的接口抽象以及輔助功能模塊。其中UTM系統(tǒng)是對(duì)硬件系統(tǒng)中時(shí)鐘源的抽象，用于維護(hù)系統(tǒng)仿真時(shí)間的前進(jìn)，同時(shí)管理仿真平臺(tái)中各模塊產(chǎn)生事件的注冊、刪除以及調(diào)度執(zhí)行。系統(tǒng)硬件的接口抽象主要包括指令集模擬器的實(shí)現(xiàn)框架以及模擬器與外圍I/O設(shè)備的通信接口。基于該框

3、架實(shí)現(xiàn)了SPARC V8指令集架構(gòu)下的全系統(tǒng)仿真平臺(tái)。對(duì)指令集模擬器，根據(jù)處理器通用執(zhí)行框架對(duì)執(zhí)行階段的劃分，實(shí)現(xiàn)了取指令、指令譯碼、指令執(zhí)行、中斷檢測以及異常處理等過程。對(duì)外圍設(shè)備，通過通信接口以及UTM系統(tǒng)提供的機(jī)制，可以快速地建模其功能。指令集模擬器和外圍設(shè)備通過AMBA總線模型互連。
　　在完成了上述平臺(tái)的搭建后，本文將uC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核代碼移植到了建模的SPARC平臺(tái)中。驗(yàn)證和性能分析結(jié)果表明，uC/OS-Ⅱ