全系统模拟器配置与仿真控制机制设计

摘要

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SystemC/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 SystemC语言编写。为了实现 SystemC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 SystemC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SystemC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。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文主要研究内容

1.4 论文结构

第2章 HVP混合虚拟平台

2.1 HVP总体结构

2.2 全系统模拟器QEMU

2.3 虚拟平台SoCRocket

2.4 配置与仿真控制机制在HVP中的总体结构

2.5 本章小结

第3章 功能扩展机制的设计

3.1 仿真接口

3.2 语言独立接口

3.3 功能扩展机制的意义

3.4 本章小结

第4章 Python控制台的实现

4.1 控制台总体方案

4.2 仿真控制

4.3 模块的集成与配置

4.4 可执行文件加载

4.5 存储空间读写

4.6 本章小结

第5章 控制台的功能验证

5.1 仿真控制功能的验证

5.2 模块集成与配置功能的验证

5.3 可执行文件加载功能的验证

5.4 存储空间读写功能的验证

5.5 基于测试向量的功能验证

5.6 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢