Реализация программного комплекса, моделирующего многопроцессорные вычислительные комплексы с архитектурой SPARK V9

Детальная информация о поведении компьютерных систем требуется в различных исследовательских областях и в соответствии с этим принимает различные формы. К примеру, для разработчиков аппаратуры важно, какое влияние оказывают те или иные архитектурные особенности на работу системы. Подробная информация о производительности системы крайне важна для выбора подходящего архитектурного решения. Разработчики программного обеспечения в свою очередь стремятся к улучшению производительности приложений. Понимание поведения исполняющегося приложения, включая его взаимодействие с аппаратным комплексом и операционной системой, позволяет сконцентрировать усилия разработчика на изменениях, приводящих к наиболее существенным улучшениям. Наконец, разработчики операционных систем постоянно обеспечивают дополнительные сервисы и улучшают производительность своих продуктов. Информация, касающаяся взаимодействия операционных систем как с аппаратными платформами, так и с поддерживаемыми ими приложениями, является крайне полезной.

Одним из основных компонентов изучения производительности различных компьютерных архитектур является их моделирование. Большинство средств моделирования можно охарактеризовать как симуляторы пользовательского уровня – они позволяют моделировать поведение пользовательских процессов, эмулируя системные вызовы, исполняемые на целевой (моделируемой) системе, средствами системы, на которой запущен симулятор. Симуляторы целевого компьютера целиком моделируют его вычислительный процесс [1, 2], включая системные приложения, такие как программа начальной загрузки и операционная система, как, впрочем, и пользовательские приложения, запущенные после загрузки операционной системы. Поскольку операционная система скрывает большинство подробностей архитектуры компьютерной системы, разработка ее симулятора является значительно более сложной задачей, чем создание других средств анализа производительности. С другой стороны, симулятор может использоваться для таких целей как: анализ поведения задач, основанный на изменении поведения системы (например, сбор статистики по событиям, недоступный на реальной аппаратуре); возможность исполнения программного обеспечения в период, когда аппаратура еще не реализована; разработка и отладка операционных систем и системного программного обеспечения (симулятор обеспечивает воспроизводимость запусков и обладает широким спектром средств для отладки исполняемого кода и анализа его производительности); анализ особенностей различных архитектурных решений и их вклада в изменение производительности системы.

Подробнее... Загрузить файл

Содержание:

Введение

Аналогичные работы
Объектно-ориентированный подход к разработке моделирующего комплекса
Декодирование инструкций
Выполнение инструкций
Обработка прерываний
Подсистема памяти
Периферийные устройства
Отладочные возможности
Применение

Заключение
Литература