1成果簡(jiǎn)介

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科技日新月異的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，產(chǎn)品要求面市的周期越來(lái)越短，這給嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)人員帶來(lái)了巨大的開發(fā)挑戰(zhàn)。全系統(tǒng)的硬件仿真平臺(tái)能夠在嵌入式硬件尚未完成之前對(duì)目標(biāo)硬件進(jìn)行軟件模擬，這樣嵌入式軟件開發(fā)者可以基于這種虛擬的硬件進(jìn)行軟件開發(fā)，并且可以獲得硬件仿真平臺(tái)上豐富的調(diào)試手段。這種基于硬件仿真平臺(tái)的嵌入式軟件開發(fā)有效的降低了嵌入式軟件開發(fā)的復(fù)雜度，縮短了嵌入式產(chǎn)品面世的生產(chǎn)周期。

目前硬件仿真技術(shù)已經(jīng)非常成熟，國(guó)際著名的嵌入式系統(tǒng)軟件廠商風(fēng)河公司也對(duì)出了自己的嵌入式仿真平臺(tái)產(chǎn)品Simics。

清華大學(xué)信研院操作系統(tǒng)中心的SkyEye課題組從2002年開始從事硬件仿真平臺(tái)的工程和科研工作。目前已經(jīng)對(duì)主流的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬，如國(guó)內(nèi)的龍芯，arm，powerpc, x86, blackfin等硬件。可以運(yùn)行Android, Linux, Vxworks等操作系統(tǒng)。并且為數(shù)十家單位和企業(yè)進(jìn)行了項(xiàng)目合作，提供了硬件仿真平臺(tái)的商業(yè)支持。當(dāng)前SkyEye硬件仿真平臺(tái)特性如下：

l 支持多核并行模擬;

l 支持Python的命令行，提供了豐富的命令來(lái)進(jìn)行調(diào)試;

l 支持checkingpoint技術(shù)和逆向執(zhí)行技術(shù);

l 支持gdb遠(yuǎn)程調(diào)試;

l 支持代碼覆蓋率統(tǒng)計(jì)等功能。

除此之外，我們的硬件仿真平臺(tái)還基于LLVM實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯，可以高速的把目標(biāo)指令轉(zhuǎn)換成主機(jī)指令運(yùn)行。根據(jù)多個(gè)性能測(cè)評(píng)程序進(jìn)行測(cè)評(píng)，目前目標(biāo)指令的運(yùn)行速度可以達(dá)到1000多個(gè)MIPS。據(jù)我們所知，目前國(guó)內(nèi)尚未有如此高速并且成熟的硬件仿真平臺(tái)產(chǎn)品。

2應(yīng)用說(shuō)明

國(guó)內(nèi)著名的航天軟件提供商科銀京城公司采用SkyEye作為他們的IDE的模擬器，方便他們的客戶進(jìn)行系統(tǒng)軟件開發(fā)。

3效益分析

由于目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)同類產(chǎn)品，而隨著嵌入式軟件的需求日益旺盛，開發(fā)成本越來(lái)越高，開發(fā)周期越來(lái)越長(zhǎng)。硬件仿真平臺(tái)將會(huì)在通信，航天，航空，核工業(yè)，汽車電子等領(lǐng)域有較廣泛的硬件。硬件仿真平臺(tái)相比于真實(shí)的硬件系統(tǒng)，具有環(huán)境搭建簡(jiǎn)單，維護(hù)成本低，調(diào)試手段豐富，軟件錯(cuò)誤易復(fù)現(xiàn)等特點(diǎn)，具有明顯的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

項(xiàng)目主要優(yōu)勢(shì)：市場(chǎng)發(fā)展前景良好，產(chǎn)品或工藝創(chuàng)新型突出，經(jīng)濟(jì)效益顯著，社會(huì)效益顯著，替代進(jìn)口或填補(bǔ)空白(本地)

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：鄭榮火

工作單位：福州市科技局

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