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1、华侨大学硕士学位论文CPU逻辑的仿真及指令系统运行的实现姓名：付婷申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：谢维波20071201论文摘要面对规模庞大而又杂乱的信息系统和日新月异的技术发明软件工程师们开始重新审视软件仿真开发的优点编写模型机是软件开发项目的一种它体现了一种使投资价值最大化的思路软件仿真技术目前广泛地应用于许多研究领域.通过对计算机系统硬件的仿真,提供与目标机相同的编程接口,它能够用于支持体系结构的研究:通过修改相应的仿真模块来适应硬件变化,运行复杂的基准测试用例,可以评价新的硬件设计对计算机系统性能所造成的影响.模型机仿真平台,对于开展CPU技术和
2、计算机体系结构的研究,对于微机系统的应用开发和教育教学实验都具有重要价值通过仿真平台进行硬件设计研究和试验,研制周期短,代价较低,灵活性好,对于硬件设计的变化,具有良好的适应性实践证明,利用面向对象技术,借鉴国际上先进的仿真平台开发思想,是可以开发出具有我们自己知识产权的高性能仿真系统的.本文主要针对模型机仿真技术进行了研究.主要完成的工作概括如下:首先,本文提出一种模型机原型系统的设计与实现方案.该系统是一个以嵌入式技术为依托实现的汇编级模型机具有自己的虚拟中央处理器(虚拟CPU)指令系统存储器组织寄存器组堆栈等能够模拟真实计算机的实际运行过程接受指令系统的指令完成计
3、3算或数据处理等任务其所具备的精简的指令集简洁的虚拟中央处理器结构以及高效的显示内存管理机制等优点使其更适用于一些资源受限的平台如手机个人数字助理PDA等,同时对于开展CPU和微机系统应用开发研究,对提高微机教育教学和实验水平,均具有实际意义其次,设计和实现了基于该模型机系统指令集的汇编器.在这一部分中,为了满足汇编器算法对符号信息管理工作提出的要求本文使用可扩展数组,哈希表等数据结构为其建立相应的数学模型.然后,采用FSM有限状态机对系统进行建模,同时,针对FSM传统实现方法存在的问题,提出一种面向对象的高度结构化的FSM实现框架,实现了灵活的复用机制,提高了系统的健
4、壮性与可维护性,并且给出了事件触发转换的调度算法.关键词:模型机;汇编器;仿真技术;有限状态机;嵌入式技术4AbstractFacingthefleetlydevelopinginformationsystemandtechnicalinvention,softwareengineersstarttoexaminethemeritofthesoftwareexploitationonsimulationrenewedly.Compilingtheanalogcomputerisakindofthedevelopmentalsoftwareitems,whichincar
5、natestheideaofmaximizinginvestments.Thesoftwaresimulationtechnologywidelyappliesatpresentinmanyresearchareas.Throughsimulatingthecomputerhardware,providingthesameprogramminginterfaceastheoneinthetargetmachine,itcanbeusedinsupportingtheresearchonarchitecture:revisingthecorrespondingsimula
6、tionmoduletoadaptthechangeinhardware,moveexamplesofthecomplexdatumtest,andmayappraisetheinfluencethatthenewhardwaredesigncreatestothecomputersystemperformance.TheanalogcomputersimulationplatformhastheimportantvaluetodeveloptheCPUtechnologyandthecomputerarchitectureresearch,aswellastodeve
7、loptheteachingexperimentsandthemicrocomputersystemapplication.Bycarryingonthehardwaredesign,theresearchandtheexperimentthroughthesimulationplatform,thedevelopmentcycleisshorter,thepriceislow,theflexibilityisbetter,andithasthebettercompatibilityforthechangeinhardware.Thepr
