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《哈尔滨工业大学》 2017年
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全系统虚拟平台的仿真核心的设计

国晶鹏  
【摘要】:随着SoC设计的日益复杂,传统的虚拟平台的性能已经无法满足开发者的需求。业界都在寻找提高虚拟平台的性能的有效办法。随着虚拟化技术的发展,以QEMU为代表的高性能模拟器被开发出来,给提高虚拟平台性能提供了新的途径。但是模拟器相对传统虚拟平台有一定缺陷:模拟器难以精确描述模块的时序关系。为了在保证传统虚拟平台的优势情况下并提高性能,本文提出了一种将传统虚拟平台仿真核心和模拟器仿真核心集成的方法,设计了新的仿真核心并以此搭建了全系统虚拟平台HVP(Hybrid Virtual Platform)。本文以成熟的QEMU模拟器和SoCRocket虚拟平台为基础,进行了二者仿真核心的集成,从而搭建了新的HVP选系统虚拟平台。在设计过程中,首先确定了QEMU嵌入SystemC仿真核心的总体架构。根据总体架构将需要完成的工作划分为三个主要模块和四个必要的运行机制。并且利用P线程技术完成了QEMU和SystemC仿真核心多个线程的划分。其次为了QEMU和SystemC两个仿真核心可以正常的同步和通信,HVP平台使用了基于量子的时间同步策略,以时间量子为单位进行时间同步。根据TLM2.0 Sokcet原理,为QEMU和SystemC两个仿真核心设计了用来传输事务的Socket和传输函数。并设计了一个线程安全的事件,保证了事务传输的线程安全。在完成仿真核心集成后,通过DMI接口和QEMU内存建模方法重新设计了指令执行机制,并根据SystemC仿真核心的启动阶段设计了新的启动机制,保证了QEMU和SystemC两个仿真核心可以协同启动并运行。最后对HVP平台进行了相关的测试和验证,包括基准测试程序验证、性能测试、IO访问测试和IO中断测试等。展示了新的仿真核心性能上的优越性。并证明了HVP平台的IO访问和IO中断可以正确有效的执行。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP391.9;TN47

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 卢帅兵;庞建民;单征;岳峰;;基于QEMU的跨平台静态二进制翻译系统[J];浙江大学学报(工学版);2016年01期
2 宋强;陈香兰;陈华平;;动态二进制翻译器QEMU中冗余指令消除技术研究[J];计算机应用与软件;2012年05期
3 游余新;;基于ESL设计方法学的SOC设计[J];中国集成电路;2011年09期
4 李勇;郭玉东;王晓睿;时光;;基于EPT的内存虚拟化研究与实现[J];计算机工程与设计;2010年18期
5 李飞跃;;基于ARMulator的嵌入式uClinux软件开发环境[J];重庆文理学院学报(自然科学版);2008年05期
6 王利明,宋振宇,李明,陈渝;一个开放源码的嵌入式仿真环境——SkyEye[J];单片机与嵌入式系统应用;2003年09期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱蕴中;面向SPARC V8 ISA的处理器模型验证技术研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
2 高坤;嵌入式全系统模拟器框架设计与实现[D];哈尔滨工业大学;2016年
3 谢剑楠;基于SystemC的1553B总线事务级模型设计[D];哈尔滨工业大学;2015年
4 钟建平;基于虚拟机的ESL系统平台研究及软件实现[D];电子科技大学;2014年
5 李春雷;处理器模拟加速技术研究及实现[D];电子科技大学;2014年
6 杨奕;基于SPARC V8的事务级SoC验证平台设计[D];哈尔滨工业大学;2013年
7 邵院华;基于QEMU仿真器的指令优化技术的研究与实现[D];电子科技大学;2013年
8 周红月;SoC系统级建模与仿真平台的设计与研究[D];天津大学;2012年
9 刘耀辉;基于SystemC的网络处理器系统原型设计与实现[D];西安电子科技大学;2012年
10 陈乔;系统级仿真性能优化技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 彭晓平;张雪坚;黄波;;基于KVM的虚拟化技术研究[J];中国新通信;2017年20期
2 谭捷;庞建民;单征;岳峰;卢帅兵;戴涛;;二进制翻译中冗余指令优化算法[J];计算机研究与发展;2017年09期
3 李岩;屈媛;陈仪香;;软硬件协同设计中的软硬件划分方法综述[J];单片机与嵌入式系统应用;2017年08期
4 潘秀丽;;SoC设计方法及发展浅述[J];轻工科技;2017年06期
5 高丽;郭翠玲;;嵌入式Linux仿真开发环境研究[J];商丘职业技术学院学报;2017年02期
6 李扬;周安民;张磊;陈航;;一种基于硬件虚拟化的Rootkit技术[J];现代计算机(专业版);2017年05期
7 戴涛;单征;岳峰;崔韫楠;;一种动态二进制翻译中间表示变量活性分析改进算法[J];小型微型计算机系统;2016年02期
8 马海林;李源;何虎;;基于ESL的多核雷达信号处理芯片的架构探索[J];计算机工程与设计;2016年01期
9 吴紫盛;李源;杨群;何虎;;HR-2 DSP核的周期精度模拟器设计[J];计算机应用与软件;2015年10期
10 钟丽;刘彦;余思洋;谢中;;嵌入式系统芯片中SM2算法软硬件协同设计与实现[J];计算机应用;2015年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 国晶鹏;全系统虚拟平台的仿真核心的设计[D];哈尔滨工业大学;2017年
2 张义航;基于FlexNoC的SoC性能评估与分析[D];西安电子科技大学;2017年
3 李海漫;基于FlexNoC的多媒体系统集成及性能分析[D];西安电子科技大学;2017年
4 徐寅;网络协议处理芯片中碎片整理机制的设计[D];东南大学;2016年
5 高坤;嵌入式全系统模拟器框架设计与实现[D];哈尔滨工业大学;2016年
6 项文成;通用嵌入式虚拟验证系统中SPARC V8仿真核的设计与实现[D];哈尔滨工业大学;2016年
7 鲍庆国;嵌入式设备固件分析的关键技术研究[D];北京工业大学;2016年
8 付鹏;基于Linux环境木马检测技术的研究[D];西安电子科技大学;2015年
9 骆然;LCD控制器的SystemC模型的设计[D];东南大学;2015年
10 陈慧超;协同仿真中标志位与寄存器分配优化技术研究[D];解放军信息工程大学;2014年
【二级参考文献】
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1 廖银;孙广中;姜海涛;靳国杰;陈国良;;动态二进制翻译中全寄存器直接映射方法[J];计算机应用与软件;2011年11期
2 蔡嵩松;刘奇;王剑;刘金刚;;基于龙芯处理器的二进制翻译器优化[J];计算机工程;2009年07期
3 郑俊杰;陆虎敏;方向忠;;基于自适应插值算法的视频图像缩放技术及其FPGA实现[J];航空电子技术;2008年02期
4 王丽一;文延华;;动态二进制翻译中的冗余LOAD删除优化技术[J];计算机应用与软件;2008年06期
5 史辉辉;管海兵;梁阿磊;;动态二进制翻译中热路径优化的软件实现[J];计算机工程;2007年23期
6 游余新;;利用Mentor高层次综合技术(Catapult Synthesis)快速实现复杂DSP算法[J];中国集成电路;2007年05期
7 苗启广,魏乐,王宝树,杨思燕;基于uClinux的嵌入式软件开发架构[J];计算机工程与设计;2004年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄欣;基于UVM的高效验证平台设计及可重用性研究[D];上海交通大学;2014年
2 蒋龙;基于GDB的嵌入式多任务调试器的设计实现与集成[D];浙江大学;2014年
3 袁帅;基于SystemC视频编解码建模方法研究[D];西安电子科技大学;2014年
4 宋子锋;面向QEMU虚拟机的结构优化和调试器的设计[D];天津大学;2014年
5 李春雷;处理器模拟加速技术研究及实现[D];电子科技大学;2014年
6 王一达;SoC验证平台中1553B总线控制器设计[D];哈尔滨工业大学;2013年
7 王研;1553B总线现场测试仪的研究及设计[D];西安科技大学;2013年
8 黄禄惠;集成电路低功耗可测性设计技术的分析与实现[D];电子科技大学;2013年
9 罗艳;基于QEMU的动态二进制翻译优化研究[D];浙江大学;2013年
10 操炜鼎;1553B总线监控器的实现与验证[D];西安电子科技大学;2013年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 Graham Hellestrand ,李仪;虚拟平台的汽车驱动模拟[J];电子产品世界;2004年11期
2 陈少军;陈雨人;顾丁奕;;基于多人驾驶虚拟平台研究车群行为的基础模型设计[J];交通与计算机;2008年05期
3 朱晓彦;;虚拟平台技术的研究与应用[J];电脑知识与技术;2010年11期
4 范玉凤;;师范生口语表达能力训练虚拟平台设计[J];软件导刊;2012年10期
5 张延华;白海军;李朋辉;;基于虚拟平台交互式案例教学的实践与研究[J];软件导刊;2011年02期
6 杨春山;;基于虚拟平台的Windows Server 2003系统管理实验[J];黑龙江科技信息;2012年26期
7 周忠;张琳;;虚拟平台推动科研现实[J];中国教育网络;2013年Z1期
8 罗澜;缪国宇;;基于虚拟平台的多工序过程质量控制系统及应用[J];冶金自动化;2013年04期
9 张浩;徐建生;陈钰;;滑动轴承网上虚拟平台[J];价值工程;2011年14期
10 ;本土化创业实训虚拟平台在长研发[J];劳动保障世界;2010年05期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 李婷云;杨国豪;;基于网络虚拟平台的船舶机舱三维虚拟漫游和远程操纵系统[A];福建省科协第八届学术年会船舶及海洋工程分会论文集[C];2008年
2 傅绍文;姚郁;;基于动态控制方法的六自由度仿真平台位置正解研究[A];中国系统仿真学会第五次全国会员代表大会暨2006年全国学术年会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 北京商报记者 吴文治;商务部:虚拟平台是大趋势[N];北京商报;2014年
2 Sun公司美国系统实施部副总裁 Marc Hamilton;高性能计算需要开源虚拟平台[N];中国计算机报;2008年
3 卢宇恒;虚拟平台上的现实交易[N];中国摄影报;2014年
4 张群英;虚拟平台能够统一管理吗?[N];网络世界;2006年
5 本报记者 廖剑锋;打车APP虚拟平台或统一监管收紧面临转型抉择[N];通信信息报;2013年
6 陶晓庆 黄敬广 周启卫;临海:激活人才创财富[N];台州日报;2006年
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1 国晶鹏;全系统虚拟平台的仿真核心的设计[D];哈尔滨工业大学;2017年
2 张跃;SDN控制策略设计与虚拟平台仿真[D];内蒙古大学;2015年
3 郭蓉;基于Geant4的能谱滤波分离多谱CT成像虚拟平台设计[D];中北大学;2016年
4 褚昭冉;“互联网+娱乐”环境下星粉互动新模式研究[D];广西大学;2016年
5 李银树;高校学籍管理虚拟平台研究[D];安徽大学;2010年
6 张生月;虚拟平台下甘肃省专利奖励评审系统的设计与实现[D];兰州大学;2017年
7 张彬;CPU/FPGA可重构虚拟平台的研究与实现[D];东北大学;2011年
8 陈稳;H.264视频众核解码研究及在定制众核虚拟平台上的实现[D];山东科技大学;2017年
9 俞立峰;基于Linux的新一代嵌入式虚拟平台[D];浙江大学;2006年
10 曹磊;舰船试验环境虚拟平台的设计与实现[D];北京交通大学;2012年
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