基于SimpleScalar的擁有存儲(chǔ)與總線擴(kuò)展能力的異構(gòu)多核仿真器.pdf

1、隨著片上系統(tǒng)（SoC）和嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，異構(gòu)多核處理器開始進(jìn)入人們的視線。為了縮短芯片開發(fā)周期并節(jié)約開發(fā)成本，需要有一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的多核仿真工具。然而目前缺乏可用的系統(tǒng)級(jí)異構(gòu)多核模擬平臺(tái)，對(duì)異構(gòu)多核仿真器的探討也剛剛開始受到關(guān)注。 本文提出了一種基于SimpleScalar并考慮到存儲(chǔ)與總線擴(kuò)展的異構(gòu)多核仿真器。該仿真器采用SystemC實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)不同指令集的SimpleScalar模塊的控制和同步，處理器內(nèi)核之間通過共享存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)

2、行通信和數(shù)據(jù)共享。不同于其他基于SimpleScalar的多核仿真平臺(tái)，由于采用了專門的共享存儲(chǔ)區(qū)訪問指令和系統(tǒng)調(diào)用，使這一多核仿真器的核間通信機(jī)制趨于完善。此外，特有的基于通信的同步方式——只在需要通信時(shí)才進(jìn)行仿真器的核間同步——使多核仿真器的效率相對(duì)于原始SimpleScalar并沒有太大的損失。 本文所提出的多核仿真器框架，由于采用了SystemC來實(shí)現(xiàn)接口設(shè)計(jì)，因此具有良好的可擴(kuò)展性。通過由共享存儲(chǔ)區(qū)擴(kuò)展出來的總線接口，

3、既可以增加新的SimpleScalar內(nèi)核，也可以掛接外部的硬件加速單元，實(shí)現(xiàn)協(xié)同仿真。 本文在Linux平臺(tái)上對(duì)該仿真器進(jìn)行了大量的、有效的測(cè)試。除了學(xué)術(shù)界流行的測(cè)試基準(zhǔn)程序之外，本文還對(duì)MP3解碼程序進(jìn)行了多核系統(tǒng)的移植，從解碼結(jié)果和仿真統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上可以看出本設(shè)計(jì)所實(shí)現(xiàn)的多核仿真器是可靠的、高效的。 最后，本文認(rèn)為該仿真器是多核處理器的良好研究平臺(tái)。據(jù)此可以進(jìn)行有關(guān)單核內(nèi)部結(jié)構(gòu)、處理器整體結(jié)構(gòu)乃至包括內(nèi)存及總線的系統(tǒng)級(jí)