【摘 要】
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嵌入式软件目前已广泛应用于生活和工业中,硬件仿真器是一个重要的可用于运行、调试和验证嵌入式操作系统和应用软件的工具。仿真器常被要求能够正确执行所处理的任务,因此它
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嵌入式软件目前已广泛应用于生活和工业中,硬件仿真器是一个重要的可用于运行、调试和验证嵌入式操作系统和应用软件的工具。仿真器常被要求能够正确执行所处理的任务,因此它肯定是高度可信的。可信的仿真器要求建立正确的模型来描述它。存储管理单元(MMU)协处理器是微处理器中的重要组件,设计和实现正确可靠的MMU对于一个硬件仿真器来说尤为必要。本文介绍ARM926EJ-S微处理器的硬件结构及原理,重点介绍了MMU协处理器的硬件结构、MMU所访问的缓存结构和MMU的事务处理过程。在此基础上,对MMU访问的缓存硬件TLB、Cache和WriteBuffer进行建模,用于描述其结构组成和属性。然后对MMU的事务处理过程分别建立基于组件的模型和基于有限状态机的模型,事务处理包括错误检查过程、地址转换过程、加载指令过程、读数据过程和写数据过程等。而错误检查过程又包括了地址对齐错误检查、转换错误检查、域错误检查和权限错误检查。基于组件的模型很好地描述了MMU事务的组件构成和体系结构,而基于有限状态机的模型详细地描述了MMU事务被处理时的状态迁移和迁移条件。利用所建立的基于组件的模型和基于有限状态机的模型,最后对MMU协处理器模块进行算法的设计和实现,然后把所实现的MMU模块应用于硬件仿真器中进行测试。测试实验表明,所建立的存储管理单元模型是正确可用的,所达到的效果与实际硬件的效果类似。
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