[发明专利]一种基于GDB可配置框架的ARM7仿真目标机实现方法

说明书

本发明提供了一种基于GDB可配置框架的ARM7仿真目标机实现方法，所述仿真目标机运行的宿主机基于Windows系统，处理器仿真内核以及仿真外部设备以动态链接库DLL的形式提供，由GDB加载处理器仿真内核DLL，由处理器仿真内核加载仿真外设DLL；所述方法包括：首先对传统GDB结构进行优化改造，使其在提供文件解析、调试功能的基础上增加对可配置性的支持，具有通用性框架，支持多种体系结构；然后，在GDB可配置框架基础上，一种基于GDB可配置框架的ARM7仿真目标机实现方法实现ARM7体系结构的指令集仿真器模块，构建ARM7仿真目标机的仿真内核，具体为根据ARM7处理器体系结构和指令集的特点，确定几个基本的操作，能够完成对大多数指令执行逻辑的仿真。本发明具有良好的通用性。

技术领域

本发明涉及嵌入式系统技术领域，尤其涉及一种ARM7仿真目标机实现方法。

背景技术

目前，嵌入式系统已经在不知不觉中走进大家的生活，如智能手机、智能冰箱、高智能汽车等等。在这些终端中，都存在嵌入式系统的影子。嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

嵌入式系统的开发包括硬件与软件两个部分，硬件的开发通常先于软件，硬件的设计、制板与调试过程往往要消耗大量时间，其必然导致软件研制起始节点的滞后，造成整体开发进度的拖延。因此，软硬件协同开发相关方法和理论一直是学术界和工业界努力的方向。所以，基于特定体系结构的仿真目标机就进入了人们的视线，它可以以软件仿真硬件环境，提供测试代码运行所需要的硬件资源仿真，这样，在硬件需求提出后，并不需要真正的硬件出厂，就可以进行软件的研制以及调试。但是，这类的仿真环境往往成本很高，而且体系单一，例如ARM结构、SPARC结构、X86结构，每一种结构都有自己独立的一套仿真环境，不具备通用性，使用起来非常不方便，对企业开发成本会造成很大的负担。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明首先对传统GDB结构进行优化改造，使其在提供文件解析、调试功能的基础上增加对可配置性的支持，具有通用性框架，支持多种体系结构；然后，在GDB可配置框架基础上，提出了一种实现ARM7仿真目标机的方法。

为达上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于GDB可配置框架的ARM7仿真目标机实现方法，所述仿真目标机运行的宿主机基于Windows系统，处理器仿真内核以及仿真外部设备以动态链接库DLL的形式提供，由GDB加载处理器仿真内核DLL，由处理器仿真内核加载仿真外设DLL；所述方法包括：

对GDB的通用性优化：

首先对GDB的功能层进行改造，将GDB中与目标结构相关的数据结构进行通用性的扩充，使其能够支持多种目标结构，同时将数据交互、函数调用的紧耦合部分全部改为通用调用接口，将仿真器抽取出来与GDB分离，以可动态加载的动态链接库形式提供；

然后对GDB的目标抽象层进行改造，使GDB可解析多种可执行文件结构；

再对GDB的仿真目标层进行改造，直接将仿真目标层从GDB中抠出，GDB只能访问到通用接口，而仿真器功能及其接口的实现则由通用仿真核通过动态链接的形式提供，完成GDB对指令集仿真访问的通用性优化；

在GDB的可配置框架下实现ARM7体系结构的指令集仿真器模块，构建ARM7仿真目标机的仿真内核，具体为根据ARM7处理器体系结构和指令集的特点，确定以下基本的操作：1)三级流水线的更新操作、2)指令的条件码判断、3)移位操作、4)ALU操作、5)寄存器访问、6)存储器访问；通过以上几种基本的操作，能够完成对大多数指令执行逻辑的仿真。

附图说明

图1是本发明的仿真目标机系统整体结构示意图；

图2是GDB层次结构示意图；