模擬器作為嵌入式系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)研發(fā)工具，可輔助系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)調(diào)優(yōu)、軟硬件協(xié)同設(shè)計。本文實現(xiàn)了具有良好配置性及可擴展性的ArmSim模擬器，該模擬器是針對ARM處理器的全系統(tǒng)模擬器，可在其上運行和調(diào)試ARM應(yīng)用級和系統(tǒng)級的目標(biāo)程序。本文詳細描述ArmSim的設(shè)計與實現(xiàn)細節(jié)。

　　隨著嵌入式系統(tǒng)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的研究與開發(fā)已經(jīng)成為當(dāng)今計算機科學(xué)的一個重要分支。由于應(yīng)用領(lǐng)域的特點，嵌入式系統(tǒng)研發(fā)通常需要依賴特定的硬件環(huán)境。由于對硬件環(huán)境的過度依賴，因此傳統(tǒng)的研究開發(fā)模式具有明顯的缺陷，即軟件開發(fā)與硬件開發(fā)無法并行展開。這一方面致使研發(fā)周期過長，另一方面也使得設(shè)計工作缺乏足夠的靈活性。

　　為了解決上述問題，基于軟件的模擬器已經(jīng)成為嵌入式系統(tǒng)研發(fā)中的主要技術(shù)手段之一。軟件模擬就是用計算機軟件來模擬某一特定硬件系統(tǒng)的全部或部分的外部特性和內(nèi)部功能，實現(xiàn)對目標(biāo)硬件系統(tǒng)的高度仿真，使得運行在模擬器上的程序無法感知到底層硬件的存在，就如同運行在真實硬件平臺上。在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域，軟件模擬技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)軟硬件協(xié)同設(shè)計、嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)與評估以及大型嵌入式應(yīng)用軟件性能評估等方面。

　　本文描述的ArmSim是一個基于C語言的ARM處理器的全系統(tǒng)模擬器。ArmSim實現(xiàn)了全系統(tǒng)硬件的功能模擬，不僅可以運行ELF格式的ARM應(yīng)用級程序，而且可以運行ELF映象或二進制映象格式的系統(tǒng)級程序，如U-Boot。ArmSim模擬器還支持GDB等調(diào)試器對模擬器上運行的ARM程序進行源代碼級遠程調(diào)試。

　　本文其它部分的結(jié)構(gòu)如下：第2部分對主要的模擬技術(shù)進行闡述；第3部分詳細描述ArmSim模擬器的實現(xiàn)；第4部分為結(jié)論。