基于QEMU的動態(tài)二進制翻譯優(yōu)化研究.pdf

1、二進制翻譯技術是解決處理器兼容、代碼移植和遺留代碼等問題行之有效的方法，近年來成為研究的熱點。動態(tài)二進制翻譯技術結合了解釋執(zhí)行和靜態(tài)翻譯的優(yōu)點，因此成為二進制翻譯的主流。
　　 論文延續(xù)核高基重大專項子課題“高性能嵌入式CPU關鍵技術研究”中對QEMU模擬器的移植工作，重點研究QEMU動態(tài)二進制翻譯技術，旨在從二進制翻譯角度提高QEMU的模擬性能。
　　 本文的主要貢獻為:
　　 首先，深入分析了QEMU動態(tài)二進

2、制翻譯的關鍵技術和實現(xiàn)機制，包括微指令、靜態(tài)鏈技術等，并對QEMU二進制翻譯優(yōu)化進行了分析，挖掘可能的優(yōu)化機會。
　　 其次，分析QEMU目前的代碼Cache管理策略，并通過實驗證明了在Cachesize小于64KB時，Cache頻繁的清空操作導致程序性能急速下降。針對這種情況，本文提出了一種基于靜態(tài)劃分的代碼Cache管理策略優(yōu)化方案，通過讀取配置文件對代碼Cache進行劃分，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)較多的代碼能夠長久駐留Cache。實驗證明，在Cache size小于64KB時，優(yōu)化方案對較復雜程序的模擬運行能夠起到很好的優(yōu)化效果。
　　 最后，通過詳細分析QEMU中自修改代碼機制，發(fā)現(xiàn)在當前機制下，自修改代碼帶來的性能下降很嚴重，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制，通過回溯法精確定位發(fā)生代碼修改的基本塊，且只刪除當前基本塊的翻譯信息，以翻譯信息的最少刪除和最大復用降低了