初学者のためのVLIWプロセッサ教育用シミュレーション環境の開発と評価

针对初学者的 VLIW 处理器教育仿真环境的开发和评估

• 批准号: 19918027
• 负责人: 月川 淳
• 金额: $ 0.47万
• 依托单位: Utsunomiya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19918027/
• 关键词: プロセッサシミュレータ; VLIW; プロセッサアーキテクチャ

本研究では,初学者でも使いやすく詳細な動作も理解しやすいことを目的としたVLIWプロセッサシミュレーション環境の開発と,その評価を行った.本研究で実装したシミュレーション環境は次のような特徴を持つ.1)現在,一般に利用可能なものがない,初心者向けのVLIWプロセッサシミュレーション環境とした.2)初学者にとって操作しやすい環境とするために,Microsoft社のWindows XP/Vista上で動作するものとした.3)プロセッサの各レジスタの値や,キャッシュヒット・ミス,パイプライン,メモリアクセスの状態などを,グラフィカルユーザインタフェースを用いてわかりやすく表示するものとした.4)命令セットは,スーパースカラプロセッサシミュレータの実質的な標準となっているSimple Scalar Tool Setで使用されているPISA(Portable Instruction Set Architecture)命令セットをベースにVLIW用の拡張を施したものとし,他のスーパースカラプロセッサとの動作比較を容易にした.実装においては,まず既に開発済みのLinux版のシミュレータをWindows上への移植をおこなった.Linux版ではネイティブシステムコールを用いてシミュレートしている部分をいかにWindows上で実装するかが問題であった.本シミュレータでは,Windows用のLinux APIエミュレーションライブラリのCygwinを利用し,このファンクションコールを呼び出すためのスタブDLLを開発することにより解決した.また,シミュレーションエンジンもDLLコンポーネントとして設計し,GUIとCUIの2種類のユーザーインターフェースから操作を行えるように工夫をしたとともに,今後の拡張性を確保した。さらにユーザビリティテストを重ねることにより,数種のデザインの中から,より理解しやすいダイアログレイアウトなどを採用し実装した。

在这项研究中，我们开发并评估了VLIW处理器模拟环境，该环境易于使用和理解详细的操作。本研究中实施的仿真环境具有以下特征：1）目前是初学者的VLIW处理器仿真环境，目前尚不可用。 2）这是一个易于初学者操作的环境，并且可以在Microsoft的Windows XP/Vista上运行。 3）使用图形用户界面清楚地显示了每个处理器寄存器，缓存命中/失误，管道，内存访问状态等的值。 4）指令集是简单标量工具集中使用的便携式指令集，该指令集本质上是超级标量处理器模拟器的标准。基于指令集应用了VLIW的架构）扩展，从而更容易将操作与其他超量表处理器进行比较。在实现中，已经开发的Linux版本模拟器首先移植到Windows。问题是如何使用Windows上的本机系统调用来实现模拟的零件。通过使用用于Windows的Linux API仿真库并开发用于调用此功能调用的存根DLL来解决此模拟器。模拟引擎还设计为DLL组件，旨在从两种类型的用户界面进行操作：GUI和CUI，并确保对未来的可扩展性。此外，通过重复的可用性测试，我们采用并实施了对话框布局，这些布局在几种设计中更容易理解。