[发明专利]基于PowerPC SoC架构的仿真平台设计方法

权利要求书

1.基于PowerPCSoC架构的仿真平台设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)指令集仿真，采用QEMU虚拟机的动态二进制翻译技术作为PowerPCSoC架构仿真 平的指令集仿真器进行指令集仿真；

2)对仿真平台中关键组件建模，基于SystemC事务级建模方法，完成了对主设备模块 和从设备模块的精确建模，设计出具有完整功能的PowerPCSoC架构的仿真平台；

3)中断设计，实现仿真平台的中断系统。

2.根据权利要求1所述的基于PowerPCSoC架构的仿真平台设计方法，其特征在于， 步骤1)所述的指令集仿真是在QEMU中PowerPC架构的基础上实现的，首先将所有 PowerPC指令集添加到QEMU的指令表中，然后根据PowerPC指令的操作码去查找QEMU 指令表中的对应指令。

3.根据权利要求2所述的基于PowerPCSoC架构的仿真平台设计方法，其特征在于， 所述的QEMU指令表中包含两部分，第一部分是根据指令操作码的定义，把操作的数值存 入QEMU指令表中，形成指令表的索引；第二部分是为了实现任一指令的功能所对应的函 数，所述函数把相应指令分解成微操作。

4.根据权利要求1所述的基于PowerPCSoC架构的仿真平台设计方法，其特征在于， 步骤1)所述的指令集仿真具体包括：

创建op.c文件，并定义所有的微操作函数；op.c文件中每一个微操作函数，都会生成 一个固定的微操作特征值函数，微操作特征值函数为每一个微操作分配一个固定的特征值， 定义在创建的gen_op.h文件中，在创建的translate.c文件中将PowerPC指令翻译成多个微 操作特征值函数，进而生成微操作特征值数组，根据微操作特征值数组，查找op.c文件所 生成的微操作索引表，生成TB块指令Buffer，构成PowerPC的指令集仿真器，从而进行 指令集仿真。

5.根据权利要求1所述的基于PowerPCSoC架构的仿真平台设计方法，其特征在于， 步骤2)中所述的主设备模块包括SystemCWrapper和指令集仿真器；所述的从设备模块包 括：存储器、tty显示器、framebuffer帧缓存图片显示模块和time时钟模块。

6.根据权利要求1所述的基于PowerPCSoC架构的仿真平台设计方法，其特征在于， 步骤2)所述的对主设备模块的精确建模包括：

SystemCWrapper实现一个类，在所述SystemCWrapper实现的类上提供一个用于指令 集仿真器访问存储器的函数接口ISStomemoryaccess，主设备模块实现两个线程，一个线 程用于实现译码流程，根据当前的PC值进行译码工作；另外一个线程用于实现中断处理功 能；每一个线程内部均为while(1)循环结构，以保证主设备模块的持续运行；主设备模块需 要主动向从设备模块发送读写请求，通过主设备模块的read和write接口通过总线去读取相 应从设备模块的数据；取指令需要频繁地访问存储器，会浪费大量系统时间，为了节省这 部分系统访存时间，通过所述SystemCWrapper实现的类上的函数接口，使指令集仿真器 能够直接访问存储器从而获取指令和数据；每一个主设备模块都有一个地址映射表，用于 记录所有从设备的地址空间，通过所述地址映射表确定主设备模块要访问的从设备模块的 所对应的编号。

7.根据权利要求7所述的基于PowerPCSoC架构的仿真平台设计方法，其特征在于， 用于实现译码流程的线程中，每次循环体内翻译一个TB块的程序并执行；中断线程中，每 当有中断到来时唤醒中断线程，处理中断，标记中断标志位；在下一次译码流程开始时， 如果发现已有中断，保存当前PC值和状态寄存器，跳转到中断偏移向量，执行相应的中断 服务程序，处理中断。