使用仿真和虚拟化的嵌入式设计

1、使用仿真和虚拟化的嵌入式设计虚拟化通过提供灵便性、便捷性以及增加的it基础设施鲁棒性，为it带来了巨大的变革。与物理目标硬件相比，虚拟化为那些面对一般计算机的软件开发人员带来了更大的协助，其中包括下列功能：轻松地管理多种虚拟机配置（不同的os版本、不同的内存容量等）。在这些不同配置上测试/调试自己的软件。在互相隔离的环境中举行测试/调试，不必不安自己的工作站会崩溃。不过，软件开发社区的其他人员那些开发运行在设备、非pc/工作站/一般计算机、非x86架构上的软件的开发人员，那些试图去维护过时硬件上的旧版应用程序或运行在供给不足或尚未面世的硬件上的应用程序的开发人员是否能从中受益呢？全系统全系统仿

2、真为这些开发人员甚至非pc硬件配置提供了虚拟化功能。顾名思义，全系统仿真提供了对囫囵系统举行仿真的能力，其中包括其微处理器、内存、i/o外设、磁盘驱动器、网络衔接等。不过，与其将全系统仿真看作是设备的集合，不如将其看作是终于系统，例如，新型飞机上的航空设备机架、通信基站、网络设备、汽车或工业发动机控制器、人造卫星或高端计算服务器。利用全系统仿真，软件开发人员能够在自己的台式或笔记本电脑上运行囫囵系统的虚拟表现。开发人员用法标准源代码调试器、编译器和链接器在虚拟系统上加载软件的方式就像对实际目标硬件举行操作一样。不过，一项显然的不同在于，开发人员可以随身携带虚拟系统，这样，即使在旅途中也能够举行

3、开发、调试和测试。功能与实际硬件相比，虚拟系统提供了更多的调试功能，这是由于它具有以下特性：逆向执行、保存和重新加载完整系统状态的功能以及窥视并控制虚拟系统设备的功能。这就为软件工程师的调试和测试工作额外提供了一个维度。与只能查看微处理器的寄存器和程序计数器状态的一般调试所不同的是，全系统仿真提供了查看在全部系统设备中所发生大事的功能。例如，在调试uart驱动的问题时，可以为处理器所看不到的uart自身的特定条件设置断点。开发人员甚至能够转变这些设备的状态，从而在系统中加入虚拟硬件故障，以便测试软件如何发觉硬件故障并从中复原。全系统仿真协助软件开发人员举行系统级调试，而不是单板级调试。无数工程

4、师可能都做过以下一些尝试：调试在多板系统启动时光歇性浮现，且看似与板之间细微的时光变幻有关的问题。在彻低相同的时光同时停止系统的全部电路板，以便调试浮现在电路板c但很可能起源于电路板a的问题。调试看似发生在内部 i/o外设的设备驱动中的软件问题，却发觉不能彻低看到soc内部实际发生的大事。要求全系统仿真支持处理全部上述状况。它可以成为十分难的软件和系统问题的一种强大的解决计划。但是，要使得全系统仿真成为现实，必需遵循一些重要的原则： 无论整套系统多么复杂，这种仿真需要快到足以运行完整的软件加载。 这种仿真必需可升级。假如不能仿真整套系统（无论是5块、10块还是100块电路板），那么它的作用就很

5、有限。 仿真环境必需支持一套大型开箱即用的模型库，并同时向用户提供为自己的目标系统迅速创建模型的办法。 仿真环境需要提供囫囵仿真系统的控制和可见性。virtutech公司的simics就是仿真系统的一个例子，这是一款支持上述原则的全系统仿真器。设计人员可以运行完整系统的仿真，有时会包含具有异质目标架构的数百块不同的电路板。目标应用程序代码、实时操作系统、驱动和固件都可以用法虚拟化的目标硬件举行调试、测试和执行。虚拟化的软件开发环境可以运行的二进制代码，与实际目标上所运行的二进制代码彻低相同。这就是说，不再需要rtos/osapi抽象层，stubbed-out驱动或固件，或者在生产环境和stubbed-out环境中用法不同软件编译办法的多编译脚本。虚拟化的软件开发环境提供了： 适用于目标硬件中微处理器的命令集仿真器。 目标硬件中与目标软件举行交互的全部设备的行为仿真。 仿真目标和现实世界内部及二者之间的衔接（例如，诸如以太网、mil-std-1553、arinc 429、spacewire、firewire、at