[发明专利]一种通用的TMS320C3X处理器指令集虚拟化仿真方法

说明书

本发明涉及一种通用的TMS320C3X处理器指令集虚拟化仿真方法，属于虚拟仿真领域。本发明针对TMS320C31、TMS320VC33等处理器，解决TMS320C31、TMS320VC33等处理器的虚拟化仿真问题。TMS320C3X指令架构共计包含128条指令集，通过对128条指令集的仿真，提供TMS320C3X处理器嵌入式处理器软件的运行环境，为TMS320C3X处理器嵌入式处理器软件的开发提供支撑。本发明提出的方案，能够实现TMS320C3X指令架构处理器的指令集仿真，仿真精度高；本发明采用数组、链表等实现寄存器、内存的仿真，能够完成仿真TMS320C3X指令架构处理器。

技术领域

本发明属于虚拟仿真领域，具体涉及一种通用的TMS320C3X处理器指令集虚拟化仿真方法。

背景技术

指令集仿真是处理器虚拟化技术最重要的支撑技术，指令集仿真允许特定指令集上的软件运行在另一类异构的指令集上。在指令集层次上实现虚拟化，实际上就是将某个硬件平台上的二进制代码转换为另一个硬件平台上的二进制代码，从而实现不同指令集间的兼容，这一技术也被称为二进制翻译。虚拟化技术实现有2种主要方式：解释执行、动态二进制翻译。

解释器对源二进制代码逐条进行分析，根据译码结果即指令类型，分解相应的解释例程执行。解释例程在一个由软件维护的源体系结构(包括各种结构寄存器、内存状态等)上用等价的一条或多条目标指令来模拟源指令的执行，获得和源指令同样的执行效果。解释器工作过程主要包括“取指令—分析指令—完成指令所需的操作—修改处理器状态”等步骤，如此循环。

基于解释执行的仿真器在主机中维护一个精确的处理器数据结构，具有很高的仿真精度，可以实现精确的寄存器、存储器、流水线，除了模拟源程序的功能外，可以得到精确的性能指标，如每条指令在流水线中的时钟周期，堆栈模拟等。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提供一种通用的TMS320C3X处理器指令集虚拟化仿真方法，以解决TMS320C31、TMS320VC33等处理器的虚拟化仿真问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种通用的TMS320C3X处理器指令集虚拟化仿真方法，该方法包括如下步骤：

S1、TMS320C3X指令架构目标文件解析

打开TMS320C3X指令架构编译后的可执行文件*.exe，获取ProgramHeader对应的代码段；

S2、TMS320C3X指令架构内存仿真及代码加载

采用链表结构对TMS320C3X指令架构处理器内存进行仿真，记为TMS320C3X-VMemory，并加载ProgramHeader对应的代码段，模拟TMS320C3X指令架构的内存读写操作；

S3、TMS320C3X指令架构寄存器仿真

对TMS320C3X指令架构芯片28个主要寄存器进行仿真，通过数组模拟寄存器，通过数组操作模拟寄存器读写操作，实现寄存器的模拟；

S4、TMS320C3X指令架构指令描述

每条指令有一个唯一的表示，每条指令分为不同的段；采用将指令分段的方式进行描述，获取指令Instruction的操作码opcode信息，构建指令操作码信息数组TMS320C3X-InstructionDesp[128]，对TMS320C3X架构指令集架构的128条指令进行描述，并存储到指令操作码信息数组TMS320C3X-InstructionDesp[128]中；

S5、TMS320C3X指令架构读取指令