【摘 要】
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模拟器已成为计算机系统开发和研究过程中必不可少的工具。在系统设计的前期可以验证系统功能,在设计过程中能够开展性能评估,以便找到系统瓶颈,从而改进微体系结构。并且可
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模拟器已成为计算机系统开发和研究过程中必不可少的工具。在系统设计的前期可以验证系统功能,在设计过程中能够开展性能评估,以便找到系统瓶颈,从而改进微体系结构。并且可以在硬件设计的同时开始应用程序的开发,极大提高了系统开发的效率。在计算机体系结构研究方面,由于模拟器便于修改,可以方便的修改处理器结构和整个系统的构成,在比较不同配置下系统性能中有指导作用。本设计在M5模拟器平台上实现了方舟3全系统模拟器。完成了对方舟3处理器的描述和以方舟3处理器为核心的嵌入式芯片GT3000的部分外部设备的模型实现,在实现的全系统上,可以运行Linux操作系统。虚拟出和真实硬件系统几乎一致的环境。本文首先详细说明了M5模拟器平台的工作原理,介绍了实现全系统模拟器需要完成的工作,M5平台上的指令描述,阐述了M5平台上全系统模拟器中引发异常的机制。在深入学习方舟3处理器的体系结构、存储管理和异常处理的工作机制的基础上,在M5平台上对方舟3处理器建模。之后描述了GT3000中的中断控制器,定时器,串口,时钟发生单元四个外部设备的模拟实现。最后完成了对方舟3全系统的配置,对操作系统进行修改使之适应于软件模拟器,将修改后的操作系统制作成系统映像。操作系统的正常运行验证了全系统的功能正确性。
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