使用ARM處理器設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)模擬器ArmSim的詳細(xì)資料說(shuō)明

　　模擬器作為嵌入式系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)研發(fā)工具，可輔助系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)調(diào)優(yōu)、軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)。本文實(shí)現(xiàn)了具有良好配置性及可擴(kuò)展性的ArmSim模擬器，該模擬器是針對(duì)ARM處理器的全系統(tǒng)模擬器，可在其上運(yùn)行和調(diào)試ARM應(yīng)用級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的目標(biāo)程序。本文詳細(xì)描述ArmSim的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

　　隨著嵌入式系統(tǒng)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的研究與開發(fā)已經(jīng)成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)重要分支。由于應(yīng)用領(lǐng)域的特點(diǎn)，嵌入式系統(tǒng)研發(fā)通常需要依賴特定的硬件環(huán)境。由于對(duì)硬件環(huán)境的過(guò)度依賴，因此傳統(tǒng)的研究開發(fā)模式具有明顯的缺陷，即軟件開發(fā)與硬件開發(fā)無(wú)法并行展開。這一方面致使研發(fā)周期過(guò)長(zhǎng)，另一方面也使得設(shè)計(jì)工作缺乏足夠的靈活性。

　　為了解決上述問(wèn)題，基于軟件的模擬器已經(jīng)成為嵌入式系統(tǒng)研發(fā)中的主要技術(shù)手段之一。軟件模擬就是用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)模擬某一特定硬件系統(tǒng)的全部或部分的外部特性和內(nèi)部功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)硬件系統(tǒng)的高度仿真，使得運(yùn)行在模擬器上的程序無(wú)法感知到底層硬件的存在，就如同運(yùn)行在真實(shí)硬件平臺(tái)上。在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域，軟件模擬技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)、嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)與評(píng)估以及大型嵌入式應(yīng)用軟件性能評(píng)估等方面。

　　本文描述的ArmSim是一個(gè)基于C語(yǔ)言的ARM處理器的全系統(tǒng)模擬器。ArmSim實(shí)現(xiàn)了全系統(tǒng)硬件的功能模擬，不僅可以運(yùn)行ELF格式的ARM應(yīng)用級(jí)程序，而且可以運(yùn)行ELF映象或二進(jìn)制映象格式的系統(tǒng)級(jí)程序，如U-Boot。ArmSim模擬器還支持GDB等調(diào)試器對(duì)模擬器上運(yùn)行的ARM程序進(jìn)行源代碼級(jí)遠(yuǎn)程調(diào)試。

　　本文其它部分的結(jié)構(gòu)如下：第2部分對(duì)主要的模擬技術(shù)進(jìn)行闡述；第3部分詳細(xì)描述ArmSim模擬器的實(shí)現(xiàn)；第4部分為結(jié)論。