基于QEMU的動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯優(yōu)化研究.pdf

1、二進(jìn)制翻譯技術(shù)是解決處理器兼容、代碼移植和遺留代碼等問(wèn)題行之有效的方法，近年來(lái)成為研究的熱點(diǎn)。動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯技術(shù)結(jié)合了解釋執(zhí)行和靜態(tài)翻譯的優(yōu)點(diǎn)，因此成為二進(jìn)制翻譯的主流。
　　 論文延續(xù)核高基重大專(zhuān)項(xiàng)子課題“高性能嵌入式CPU關(guān)鍵技術(shù)研究”中對(duì)QEMU模擬器的移植工作，重點(diǎn)研究QEMU動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯技術(shù)，旨在從二進(jìn)制翻譯角度提高QEMU的模擬性能。
　　 本文的主要貢獻(xiàn)為:
　　 首先，深入分析了QEMU動(dòng)態(tài)二進(jìn)

2、制翻譯的關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)現(xiàn)機(jī)制，包括微指令、靜態(tài)鏈技術(shù)等，并對(duì)QEMU二進(jìn)制翻譯優(yōu)化進(jìn)行了分析，挖掘可能的優(yōu)化機(jī)會(huì)。
　　 其次，分析QEMU目前的代碼Cache管理策略，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了在Cachesize小于64KB時(shí)，Cache頻繁的清空操作導(dǎo)致程序性能急速下降。針對(duì)這種情況，本文提出了一種基于靜態(tài)劃分的代碼Cache管理策略?xún)?yōu)化方案，通過(guò)讀取配置文件對(duì)代碼Cache進(jìn)行劃分，然后根據(jù)生成代碼的執(zhí)行特性將其緩存在不同的Cach

3、e中，使得執(zhí)行次數(shù)較多的代碼能夠長(zhǎng)久駐留Cache。實(shí)驗(yàn)證明，在Cache size小于64KB時(shí)，優(yōu)化方案對(duì)較復(fù)雜程序的模擬運(yùn)行能夠起到很好的優(yōu)化效果。
　　 最后，通過(guò)詳細(xì)分析QEMU中自修改代碼機(jī)制，發(fā)現(xiàn)在當(dāng)前機(jī)制下，自修改代碼帶來(lái)的性能下降很?chē)?yán)重，但有很大的優(yōu)化空間。因此本文提出了基于回溯法的精確自修改代碼管理機(jī)制，通過(guò)回溯法精確定位發(fā)生代碼修改的基本塊，且只刪除當(dāng)前基本塊的翻譯信息，以翻譯信息的最少刪除和最大復(fù)用降低了