スカイアイについて:
Tianmu オールデジタル リアルタイム シミュレーション ソフトウェア SkyEye は、ビジュアル モデリングに基づいたハードウェア動作レベルのシミュレーション プラットフォームとして、組み込みソフトウェアの仮想化されたオペレーティング環境を提供でき、開発者とテスターはこの仮想上でソフトウェア開発、ソフトウェア テスト、ソフトウェア検証を行うことができます。動作環境アクティビティ。SkyEye は小型チップから大規模システムまでをシミュレートできます。
01. 背景紹介
1936 年、「コンピューター サイエンスと人工知能の父」として知られるアラン チューリングは、著書 [1] の中で、あらゆる計算可能なシーケンスを実行できる汎用コンピューターの実現可能性を証明し、コンピューター シミュレーション テクノロジーの基礎を確立しました。理論的根拠。1950年代、世界初の「商用プログラム内蔵電子計算機」EDSACプロジェクトではこの理論が用いられ、エラー診断技術に使われている「STEP-BY-STEP」技術はすでに現在のプロセッサの「解釈実行」機能を備えています。シミュレーションで一般的に使用されます [2]。
コンピュータのハードウェア性能の急速な向上とソフトウェア技術の絶え間ない進歩に伴い、コンピュータシミュレーション技術も大きく進歩し、異種コンピュータの移植、プロセッサの開発、オペレーティングシステムの開発とテスト、アプリケーション、ソフトウェア、ウイルス検出、仮想化サーバーなどの分野。
アプリケーション シミュレーションの多くの分野の中でも、組み込みソフトウェアの開発とテストは、次の特徴により、シミュレーション テクノロジの適用可能性において特に顕著です。
(1) 複雑なクロス開発環境:シミュレーションにより、実行可能ファイルのダウンロード操作を回避できます。
(2) 比較的低速の組み込みプロセッサ:シミュレーションによって生じるパフォーマンスの損失は、実際のターゲット マシンの実行速度を超える PC の実行速度によって克服できます。
(3) 高い信頼性要件を備えた組み込みソフトウェア:物理的なテスト環境の欠如とその固有の欠陥を回避します。
シミュレーション技術を利用して組み込みソフトウェアの仮想検証システムを構築する手法が注目を集めています。
02. フルデジタルリアルタイムシミュレーション
組み込みソフトウェアに最適なシミュレーション技術として、オールデジタルリアルタイムシミュレーション技術は、シミュレーション対象ハードウェアプラットフォームのリアルタイム要件を満たすことに基づいて、シミュレーション対象の純粋なソフトウェアシミュレーションを指します。
組み込み分野におけるフルデジタルリアルタイムシミュレーションとは、組み込みボードのSoCや各種周辺機器をソフトウェアでモデリングし、機能レベルのシミュレーションを実現することを指し、そのリアルタイム性は実ハードウェアに匹敵することが可能です。その主な価値は、ハードウェアから分離でき、機能開発と非介入検証を時間内または事前に実行でき、シミュレーション結果がハードウェア プラットフォームの実行結果と一致することです。
03.SkyEye は Loongson 2K1000 プロセッサをシミュレートします
Loongson Zhongke は、中国の有名な独立系 CPU 設計サプライヤーとして、国家情報化構築のニーズを満たすために 3 シリーズ (Loongson No. 1、No. 2、No. 3) CPU と自社開発の LoongArch 命令セットを発売しました。 。この記事では主に Loongson-2 シリーズ製品、Loongson 2K1000 プロセッサーに焦点を当てます。
Loongson 2K1000 プロセッサは、タブレット アプリケーションと産業用制御アプリケーションの両方を考慮した、主にネットワーク アプリケーションを対象としています。40nm テクノロジーを使用し、MIPS64 アーキテクチャと互換性のある 2 つの GS264 プロセッサ コアをオンチップに統合し、メイン周波数は 1GHz、64 ビット DDR3 コントローラ、およびさまざまなシステム IO インターフェイスを備えています。
Loongson 2K1000 の構造図は次のとおりです。
▲ロンソン2K1000構造図
SkyEye プラットフォームを使用して Loongson 2K1000 をシミュレートする手順は、次の 3 つのステップに分かれています。
ステップ 1: SkyEye のデバイス モデリング ツールに基づいて、Loongson 2K1000 ボード上の CPU と周辺機器の機能レベルのモデリングを完了し、SkyEye シミュレーション エンジンが使用するダイナミック リンク ライブラリを形成します。
ステップ 2: Loongson 2K1000 の構造図に従って、SkyEye Workstation のモデリング領域で、基本モジュール (最初のステップで完了) をドラッグ アンド ドロップし、ペリフェラルとバスのプロパティを構成して Loongson 2K1000 ボードレベルのモデリングを完了します。この時点で完全なデジタルシミュレーションボードが入手されました。
ステップ 3:物理ボードの書き込みプロセスに対応する SkyEye の起動スクリプトを作成します。
SkyEye はすでに Loongson 2K1000 をサポートしており、このエミュレーション ボード上で Linux3.10 (gcc4.9 でコンパイル) を正常に実行し、シェル コマンドを入力してシリアル ポート経由で Linux と対話することができます。実行中のプロセスは次のとおりです。
参考文献
[1] Turing AM. On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem[J]。ロンドン数学協会議事録、1936 年、42(1):230-265。
[2] Gill S. EDSAC 上のプログラムの間違いの診断 [J]。英国王立協会会議録、数学物理学および工学リング科学、1951 年、206(1087):538-554。