具有自驱动功能的指令仿真解析系统及其实现方法

摘要

具有自驱动功能的指令仿真解析系统及实现方法。该系统包括指令逻辑控制器，完成指令解析、生成脚本序列信息等控制；硬件虚拟部件，完成对硬件模式及驱动方式的仿真工作；指令预处理器，完成指令处理前的读取和分解，将分解后的指令放在指令预取队列中，供指令逻辑控制器使用；指令表，保存目标机指令集的格式、属性、驱动方式等描述信息。其实现方法包括构建指令预处理器、建立处理器级的内存管理机制、构建处理器工作模式切换机制、构建相应的虚拟指令集格式和构建指令逻辑控制器。本发明指令码查询过程的时间复杂度降低至O(1)；解决了解析函数间彼此关联性强的矛盾；脚本方式的灵活性使对指令系统的维护变得非常容易；提供了更加安全的访问机制。

主权项

1、一种具有自驱动功能的指令仿真解析系统，其特征是该系统包括指令逻辑控制器、硬件虚拟部件、指令预处理器及指令表，其中：1)指令预处理器：包括分别与预取控制单元双向连接的通信单元、预处理单元和指令预取队列；指令预处理器的预取控制单元通过其通信单元访问硬件虚拟部件中的总线控制单元，并从硬件虚拟部件中的存储器模拟单元中读取一段指令流；然后预取控制单元再通过通信单元访问指令表，读取到已设定好的指令格式，并在预处理单元中进行指令流分解；分解后的指令流通过预取控制单元存放在指令预取队列中，作为指令逻辑控制器的输入信息；2)指令逻辑控制器：包括分别与通信单元双向连接的数字控制单元和逻辑控制单元，以及脚本解析单元和脚本语义定义单元；指令逻辑控制器通过其通信单元从指令预处理器的指令预取队列中获得经过预处理的指令信息，通过指令逻辑控制器中的脚本解析单元进行解析；在脚本解析过程中需要不断的通过指令表的通信单元获取所需的指令描述信息；指令中的运算过程需要通过数字控制单元和逻辑控制单元完成；解析后的指令动作通过其通信单元提交出去，传递到硬件虚拟部件中做进一步的处理；3)硬件虚拟部件：包括总线控制单元、硬件工作方式定义单元，以及分别与之双向连接的存储器模拟单元、寄存器模拟单元、堆栈模拟单元；总线控制单元对从指令预处理器中接收到的指令进行传递，根据指令内容完成对存储器、寄存器、堆栈的模拟操作；为了准确地模拟硬件工作方式，对各硬件组件的访问采用总线控制单元进行统一调度，并将模拟仿真结果反馈给上层的用户程序负责完成对硬件模式及驱动方式的仿真工作；4)指令表：包括相互连接的指令集定义单元和指令集存储区，以及与指令集存储区双向连接的通信单元；指令表主要用于保存指令描述信息，包括指令的格式、指令属性、驱动方式，指令表是指令解析运行的规则性文件，不同的目标机系统将会有不同的指令表内容。