可重定向的周期精确模拟器生成环境研究

针对嵌入式系统设计对模拟器生成环境可重定向性的要求,以及当今大多数生成环境多为功能级,而不支持周期级模拟的现状,本文提出了一个可重定向的周期精确模拟器的自动生成环境.通过体系结构描述语言xpADL对目标体系结构的组成和周期级行为进行描述,利用生成器和构件库完成了模拟器的生成.其中,xpADL的描述构架、生成器的分析机制和构件库中控制模拟框架的应用,使得与现有的生成环境相比,此环境在指令的周期级行为、流水线组织和流水化部件的模拟能力等方面均具有优势.实验部分完成了PISA和StrongARM两种体系结构的周期级模拟,并进行了针对加解密应用的流水线结构设计空间搜索的研究,证明了该环境的可重定向性和有效性.     

周期精确ASIP仿真器生成环境的研究

周期精确仿真器是ASIP(专用指令集处理器)开发过程中的关键工具.介绍了一种由体系结构描述语言mtADL驱动的周期精确ASIP仿真器的快速生成环境.mtADL可以简洁精确地描述嵌入式领域最常见的2种微体系结构(简单流水线和Tomasulo动态调度流水线).仿真器生成器mtGEN能够根据mtADL的描述,自动生成周期精确的仿真器.介绍了mtGEN使用的自动生成算法.在实验部分,对5级流水MIPS、3级流水ARM7和动态调度MIPS这三种差异很大的处理器实现了周期精确仿真器自动生成,从而证明了方法的正确性和有效性.     

用于计算机体系结构教学的哈佛体系结构模拟器

已有的计算机体系结构教学模拟器主要是面向冯诺依曼体系结构。针对缺乏面向哈佛体系结构模拟器这一问题,本文提出并设计了基于开源软件包Multimedia Logic（MML）[1]哈佛体系结构模拟器。该模拟器不仅具有软件的易动态运行、易修改、易二次开发的优点,同时还实现了硬件结构的逻辑门级映射[2],从而在课程教学和实验设计方面对哈佛体系结构教学提供了很好的支持。     

人在回路驾驶模拟器软件体系结构设计

该文以坦克为例,从驾驶模拟器软件结构设计的角度,用流程图的形式,对动力学、运动学仿真、及视景仿真等方面进行了分析,直观地阐述了人在回路驾驶模拟器的整个设计过程,提出了一个比较通用的人在回路驾驶模拟器的仿真体系结构;针对现有地形匹配算法中存在的俯仰角突变等问题,特别提出了"m+n"点地形匹配法,较好地解决了地形突变及限制路障碍物考评地段的地形匹配.本文的设计思想和实现方案对各种类型驾驶模拟器的软件开发都具有一定的参考价值和借鉴意义.     

模拟器指令集扩展的设计与实现

模拟器是体系结构研究中最重要的实验平台。在研究过程中,许多新设计必须通过引入新指令才能实现,这就要求模拟器指令集中包含足够的预留操作码。然而,预留码通常都很有限,并且随着研究的发展,本已有限的预留码可能已被用尽。给出一种通用的模拟器指令集扩展方案,它通过拉长指令宽度而增加了预留码空间,有效地解决了新指令添加面临的局限性问题。此外,还基于当前流行的多核模拟器SESC展示了该方案的实现过程,对研究者而言具有实用价值。     

关于网格模拟器的研究

网格将广域分布的各种资源有效聚合和共享,并以统一的方式向用户提供服务。网格模拟器是一种对真实网格进行模拟的工具,是研究网格环境中资源管理和任务调度策略优化、改进的重要工具。文中分别对Bricks,MicroGrid,Cas-Sim,GridSim,SimGrid和GangSim进行了分析,论述了这些模拟器的应用领域、优势以及不足,最后指出了当前网格模拟器的局限性和发展趋势,可以为网格研究人员和网格模拟器设计者及应用者提供一些便利。     

二维SIMD体系结构研究与模拟器实现

二维SIMD结构是指一个由N×N的处理单元按一定的拓扑结构连接组成的阵列结构,其同行/列的处理单元以SIMD方式工作。二维SIMD结构作为多媒体加速部件广泛应用在各种多媒体处理的SOC中,因此其体系结构的设计是获得高性能多媒体计算的重要因素。结合多媒体应用程序的特点,研究分析不同设计参数对二维SIMD结构性能的影响,并设计实现了一个二维SIMD结构的性能模拟器。实验结果显示了二维SIMD结构对多媒体程序有很好的加速比并证实了研究分析结论。     

关于网格模拟器的研究

网格将广域分布的各种资源有效聚合和共享,并以统一的方式向用户提供服务。网格模拟器是一种对真实网格进行模拟的工具,是研究网格环境中资源管理和任务调度策略优化、改进的重要工具。文中分别对Bricks,MicroGrid,Cas-Sim,GridSim,SimGrid和GangSim进行了分析,论述了这些模拟器的应用领域、优势以及不足,最后指出了当前网格模拟器的局限性和发展趋势,可以为网格研究人员和网格模拟器设计者及应用者提供一些便利。     

Multi_MINT:一个基于MINT的多核处理器模拟器

多处理器模拟器是设计、分析和优化多核处理器体系结构的主要工具。本文提出的Multi_MINT分为前端和后端两个部分,其中前端采用MINT来模拟MIPS处理器指令,后端包括Cache、互联结构、存储器控制器等部件,从而构成了一个完整多核处理器模拟器系统。本文主要介绍了Multi_MINT的总体结构,后端主要硬件部件的模拟框架,以及模拟器设计和实现中的一些细节问题,最后通过一个实例说明了Multi_MINT在性能评测方面的作用。     

飞行模拟器数据预处理及函数生成

研制飞行模拟器需要大量的飞机原始数据，其中许多数据在系统运行时要频繁进行插值计算。因此，研究快速插值对于飞行模拟器实时运行至关重要。本介绍一种有效的数据预处理和函数生成的方法。     

基于DRTSADL的分布式实时系统建模

在考察现有的体系结构描述语言的基础上,提出了一种新的分布式实时系统体系结构描述语言（DRTSADL）,研究了该语言操作语义。结合一个分布式实时前端系统实例描述,说明了DRTSADL的应用。与现存ADL相比,新的ADL对分布式实时系统有较强的描述能力。     

基于TCSP的实时软件体系结构描述语言的实现

在分析现有软件体系结构描述语言在实时应用中不足之处的基础上,介绍了一种新的实时软件体系结构描述语言——RTADL的实现机制。该语言将TCSP和XML相结合,在保证可扩展性的基础上,可满足大型实时软件体系结构规格中对实时和并发特性说明的要求。     

DRTSADL可视化建模及其工具的设计与实现

提出了将DRTSADL进行可视化建模的设计方案:抽取基本建模元素,给出它们的BNF范式定义;按照体系结构的配置将这些元素连接起来,分别从静态结构方面和动态行为方面,完成整个软件系统的设计.最后给出了可视化建模支持工具的具体实现.     

基于MADL语言的时钟精确级仿真器生成

随着处理器设计复杂度的增加,设计前期在系统级别进行规划对芯片各方面性能的影响日趋增加.由于系统级设计中需要时钟精确级仿真器(CAS)进行设计空间探索(DSE),获得芯片各方面性能,从而帮助确定设计方案,因此快速生成CAS成为芯片设计成败的关键.文中提出了利用MADL语言构建设计空间探索平台的方法,具体探讨了CAS生成的方法,并设计和实现了基于ARM7处理器的CAS.实践证明,利用MADL生成CAS,代码生成效率大大提高,且性能更加优良,能精确地模拟出指令在每个时钟周期里在流水线上流动的情况,完全适合在芯片设计初期的DSE工作.     

基于时序逻辑的面向方面体系结构描述语言

运用传统体系结构描述语言描述的软件体系结构(SA)方案始终存在着一些横切行为和特征,它们混杂和散列在不同的SA设计单元中,使得SA难以理解、难以演化和难以重用。针对这一问题,基于时序逻辑语言XYZ/E,在统一的时序逻辑框架下设计出一种面向方面体系结构描述语言AC2-ADL。系统地阐述了AC2-ADL的概念框架并用XYZ/E进行语义解释,最后结合案例介绍了如何用AC2-ADL对SA进行描述。     

SMC/ADL:一种层级式构件系统的体系结构描述语言

针对基于SMC构件模型的软件系统静态、运行态和动态抽象建模问题,提出由XML元语言定义和表达的体系结构描述语言——SMC/ADL。该语言从选取系统建模元素的类型、实例和实例行为这3个角度,利用一套XMLSchema定义了软件从设计到运行,直至演化阶段的完整体系结构规约框架,使其对系统高层抽象的支持扩展到整个软件生命周期。相关辅助工具表明了它的有效性和实用性。     

软件体系结构描述语言ADL及其研究进展

1.引言 Perry与Wolf,Garlan与Shaw的早期研究成果发表后,软件体系结构的研究引起了学术界极大兴趣。目前,软件体系结构已经成为软件工程研究中的热点,我国学者也开始了跟踪研究。在文[3]中,Shaw与Garlan指出,软件体系结构的研究活动大致分四类: