多核專用指令處理器集成開發環境設計
2023年電子技術應用第8期
徐勁松，嚴迎建，劉軍偉
（解放軍信息工程大學 密碼工程學院，河南 鄭州 450004）
摘要： 該集成開發環境面向一款多核密碼專用指令協處理器而設計，包含指令集模擬器、匯編器、調試器等功能模塊，支持基于匯編語言的軟件調試，支持密碼算法性能評估。根據實現密碼算法的特點，該集成開發環境中的密碼處理引擎模擬器采用了運算指令提前譯碼的方式，以提高模擬器的性能。在此基礎上，為了程序調試和算法性能評估的需要，采用不同的模擬策略，分別設計了指令級同步模擬器和共享數據級同步模擬器。經測試，該集成開發環境在進行算法評估時，模擬指令的速度達到了4.83 MIPS，性能評估結果與硬件仿真一致。
中圖分類號：TP311.5 文獻標志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.223698
中文引用格式： 徐勁松，嚴迎建，劉軍偉. 多核專用指令處理器集成開發環境設計[J]. 電子技術應用，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： 徐勁松，嚴迎建，劉軍偉. 多核專用指令處理器集成開發環境設計[J]. 電子技術應用，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
處理器的軟件開發通常需要一個集成開發環境（Integrated Development Environment，IDE），通過集成開發環境完成軟件開發的代碼編程、調試與優化。對于不同指令集的處理器，通常會有一個或多個軟件開發環境，比較知名的集成開發環境有桌面處理器的Visual Studio，ARM處理器的ADS、RVDS，單片機的Keil。對于專用指令處理器，其指令集通常為某一應用領域而設計[1-2]，通用處理器需要多條指令才能完成的運算，專用指令處理器只需要一條指令就能夠完成，提高了處理器性能，但其指令與其他處理器的指令集不兼容，需要為其提供專用的集成開發環境，如TI的CCS。目前有許多科研單位為自己的芯片設計了集成開發環境[3-4]，為處理器的推廣應用提供軟件開發平臺。本文設計的集成開發環境是面向本單位研制的密碼專用指令協處理器，采用匯編語言編程，能支持單步、執行至斷點等常規調試方式，支持密碼算法性能評估。
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作者信息：
徐勁松，嚴迎建，劉軍偉
（解放軍信息工程大學 密碼工程學院，河南 鄭州 450004）
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