多核专用指令处理器集成开发环境设计
2023年电子技术应用第8期
徐劲松，严迎建，刘军伟
（解放军信息工程大学 密码工程学院，河南 郑州 450004）
摘要： 该集成开发环境面向一款多核密码专用指令协处理器而设计，包含指令集模拟器、汇编器、调试器等功能模块，支持基于汇编语言的软件调试，支持密码算法性能评估。根据实现密码算法的特点，该集成开发环境中的密码处理引擎模拟器采用了运算指令提前译码的方式，以提高模拟器的性能。在此基础上，为了程序调试和算法性能评估的需要，采用不同的模拟策略，分别设计了指令级同步模拟器和共享数据级同步模拟器。经测试，该集成开发环境在进行算法评估时，模拟指令的速度达到了4.83 MIPS，性能评估结果与硬件仿真一致。
中图分类号：TP311.5 文献标志码：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.223698
中文引用格式： 徐劲松，严迎建，刘军伟. 多核专用指令处理器集成开发环境设计[J]. 电子技术应用，2023，49(8)：93-97.
英文引用格式： Xu Jinsong，Yan Yingjian，Liu Junwei. Design of IDE for multi-core ASIP[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(8)：93-97.
中文引用格式： 徐劲松，严迎建，刘军伟. 多核专用指令处理器集成开发环境设计[J]. 电子技术应用，2023，49(8)：93-97.
英文引用格式： Xu Jinsong，Yan Yingjian，Liu Junwei. Design of IDE for multi-core ASIP[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(8)：93-97.
Design of IDE for multi-core ASIP
Xu Jinsong，Yan Yingjian，Liu Junwei
(College of Cryptography Engineering， Information Engineering University， Zhengzhou 450004， China)
Abstract： The Integrated Development Environment (IDE) is designed for a multi-core cryptographic instruction coprocessor, including Instruction Set Simulator (ISS), assembler, debugger and other functional modules. It supports software debugging based on assembly language and performance evaluation of cryptographic algorithms. According to the characteristics of the cryptographic algorithm, the simulator of the cryptographic processing engine in the IDE adopts the way of decoding arithmetic instructions in advance to improve the performance of the simulator. On this basis, to meet the requirements of program debugging and algorithm performance evaluation, an instruction level synchronization simulator and a shared data level synchronization simulator are designed using different simulation strategies. The test results show that the speed of the simulation reaches 4.83 MIPS during the algorithm evaluation of the IDE, and the performance evaluation results are consistent with the hardware simulation.
Key words : IDE；ISS；multicore；synchronization
0 引言
处理器的软件开发通常需要一个集成开发环境（Integrated Development Environment，IDE），通过集成开发环境完成软件开发的代码编程、调试与优化。对于不同指令集的处理器，通常会有一个或多个软件开发环境，比较知名的集成开发环境有桌面处理器的Visual Studio，ARM处理器的ADS、RVDS，单片机的Keil。对于专用指令处理器，其指令集通常为某一应用领域而设计[1-2]，通用处理器需要多条指令才能完成的运算，专用指令处理器只需要一条指令就能够完成，提高了处理器性能，但其指令与其他处理器的指令集不兼容，需要为其提供专用的集成开发环境，如TI的CCS。目前有许多科研单位为自己的芯片设计了集成开发环境[3-4]，为处理器的推广应用提供软件开发平台。本文设计的集成开发环境是面向本单位研制的密码专用指令协处理器，采用汇编语言编程，能支持单步、执行至断点等常规调试方式，支持密码算法性能评估。
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作者信息：
徐劲松，严迎建，刘军伟
（解放军信息工程大学 密码工程学院，河南 郑州 450004）
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