미크로심

MikroSim
미크로심
MikroSim2010 Icon.jpg
Screenshot MikroSim2010.png
MikroSim 2010 스크린샷
원저작자0/1-SimWare의 Martin Perner 박사
초기 릴리즈1992년, 29~30년 전
안정된 릴리스
3.0.13 / 2012년 6월 20일, 9년 전(2012-06-20)
기입처비주얼 베이직
운영 체제Microsoft Windows
이용가능기간:영어, 독일어
유형컴퓨터 시뮬레이션, 컴퓨터 아키텍처
면허증.프리웨어, 쉐어웨어
웹 사이트www.mikrocodesimulator.de

MikroSim은 Microsoft Windows 운영체제에서 실행되는 가상 프로세서의 일반적인 기능 및 동작을 하드웨어에 특정하지 않고 설명하기 위한 교육용 소프트웨어 컴퓨터 프로그램입니다.소형화된 계산기, 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서 및 컴퓨터와 같은 장치는 마이크로 명령어 시퀀스에 의해 제어되는 레지스터 전송 수준에서 커스텀 개발된 명령어 코드로 설명할 수 있습니다.이것에 근거해, 가상 애플리케이션 보드를 보다 고도의 추상화 레벨로 제어하는 명령 세트를 개발할 수 있다.

일반

처음에 MikroSim은 교육 분야에서 널리 이용 가능한 프로세서 시뮬레이션 소프트웨어로 개발되었습니다.MikroSim의 조작성은 가상 제어 유닛의 마이크로 명령(마이크로 코딩) 시퀀스로 정의되는 마이크로 코드 개발에 기초하기 때문에 이 소프트웨어의 의도는 우선 CPU 시뮬레이터와 명령 세트 에뮬레이터의 기능을 포함한 다양한 추상화 수준을 갖춘 마이크로 코드 시뮬레이터에 접근하는 것입니다.현재의 소프트웨어 리비전에서는 마이크로코드 제어 가상 어플리케이션이 자체 코드화된 명령 세트에서 동작하는 것이 가능합니다.MikroSim에서는 컴퓨터 아키텍처나 명령어 세트 아키텍처와 같은 컴퓨터 엔지니어링 분야에서 전형적이고 잘 알려진 개념이 비특정적으로 취급되고 있으며, 이는 정보 시대 초기부터 확립되어 현재도 유효합니다.이러한 방식으로 시뮬레이션 소프트웨어는 과거와 미래의 특별한 개발에 제한되지 않고 시대를 초월한 무료 교육적 이점을 얻을 수 있습니다.상세한 문서와 독일어와 영어로 된 2개 국어 애플리케이션의 그래피컬 유저 인터페이스(GUI) 및 마이크로소프트의 운영체제 Windows에 의해 제공되는 소프트웨어의 상위 호환성은 1992년 이후 컴퓨터 공학 분야에서 교육용으로 확립된 가치 있는 e-러닝 툴이 된 이유입니다.nal 사용.

History of development

The software is based on a version written under Turbo Pascal compiled for MS-DOS operating systems which has been used for educational purposes in computer engineering and computer science at the Philipps-University Marburg (Germany) until 1992. The concept was picked up by Martin Perner during his study of physics (1990–95) in summer 1992, revised, and converted into a windows application compiled with Microsoft Visual Basic and running on Windows 3.1x. In doing so, at this time a simulator with huge conceptual improvements arose by exploiting the novel functionality and utilisation of MS Windows’ GUI for supporting the composition of microcode and the traceability of its instructional influence. The enhancements of the e-learning tool under Windows has been supported and promoted by the Fachbereich Mathematik/Informatik of the University of Marburg by Heinz-Peter Gumm until end 1995.

The Simulator has been awarded with the ‘’European Academic Software Award 1994’’ in the computer science category in Heidelberg (Germany) in November 1994. In March 1995 the simulator was presented at the computer exhibition CeBIT’95 in Hannover at the exhibit of the ‘’Hessischen Hochschulen’’. Between 1995 and 2000 the simulator was published as ‘’Mikrocodesimulator MikroSim 1.2’’ without any significant improvements. At this time the tool received an award of 1000 ECU from the European Union in conjunction with the ‘’European Year of Livelong Learning 1996’’. In 1997, the software was presented at the contest ‘’Multimedia Transfer’97’’ in connection to the exhibition ‘’LearnTec’97’’.[1] In its penultimate revision, the simulator has been published under ‘’Mikrocodesimulator MikroSim2000’’, optimized for MS Windows 95’s 32-bit operation.

Between 2008 and 2009, the simulator concept has been revised, reworked, and thoughtful extended. So it has received wide-ranging improvements and extensions without touching the successful conceptual aspects of the microcode simulation abilities in the core. For this purpose, advantage is taken of today’s computing system’s performance determined by operating system and underlying computational power to extend MikroSim’s simulation possibilities up to the stage of a virtual application board. MikroSim is compiled and optimized for sake of unrestricted compatibility and for widest distribution possible for MS Windows XP as a 32-bit version. The program runs on all 32- and 64-bit operating systems of MS Windows Vista and MS Windows 7. Thereby, no special XP compatibility mode is needed. Since January 2010, the simulator is distributed as ‘’Mikrocodesimulator MikroSim 2010’’ by 0/1-SimWare.

기능

윈도 어플리케이션에서는 가상 어플리케이션을 단계적으로 확립할 수 있습니다.가상 어플리케이션의 기능은 변경되지 않습니다.

탐사 모드에서는 사이클 내의 1개의 마이크로코드 명령에 의해 영향을 받는 새롭게 추가된 부품의 동작 원리 및 제어를 평가할 수 있다.MikroSim의 마이크로 명령 폭은 49비트입니다.단일 마이크로 명령은 3상 클럭의 3상으로 실행된다.부분 단계는 "GET", "CALCULATE" 및 "PUT" 단계로 불리며, 이로 인해 일부 레지스터 값을 가져오고, 32비트 계산을 실행하고, 마지막으로 계산 결과를 CPU의 내부 레지스터에 저장합니다.

시뮬레이션 모드에서는 매끄럽게 실행되는 마이크로 명령이 후속 사이클에서 시뮬레이터의 중앙 처리 장치를 제어합니다.따라서 제어스토어 내의 다음 마이크로명령어를 처리하기 위해 하나의 마이크로명령어의 고유능력이 이용된다.마이크로 명령 세트(일반적으로 "마이크로 코드"라고 함)를 보관하는 제어 저장소는 각각 49비트 폭의 1024개의 마이크로 명령 워드로 구성됩니다.

마이크로코드의 어드레싱 가능한 스케줄링과 마이크로코드로 프로그래밍된 주기적 작동 기계 코드 인터프리터의 구현을 위해 제어 저장소의 구조화 기회를 사용하는 것은 기계 명령으로 알려진 개별 마이크로 조작 시퀀스의 구현을 가능하게 한다.마이크로코드는 MikroSim의 펌웨어로 간주할 수 있습니다.MikroSim은 마이크로코드 ROM 파일에 저장 및 새로고침이 가능합니다.

마이크로 명령 실행 사이클 내에서 CPU와 입출력 컨트롤러는 외부 16kByte의 거대 랜덤 액세스 메모리 디바이스(RAM)에 접속된다.입출력 컨트롤러 디바이스를 통해 가상 입출력 디바이스와의 통신은 Direct Memory Access Mode(DMA; 다이렉트 메모리 액세스 모드), Inter-Integrated Circuit Connection(I2C)에 의해 지원된다.Interrupt Request Functional(IRQ; 인터럽트 요구 기능)을 사용합니다.외부 장치와의 통신을 실질적으로 설명하기 위한 가상 IC 장치로서 출력 포트, 디스플레이, 타이머, 이벤트 트리거, 디지털 아날로그 변환기, 키보드 및 데이터 입출력 채널을 마련한다.

마이크로코드 시뮬레이터는 32비트 연산 로직 유닛(ALU)에 연결된 32비트 폭마다 자유롭게 사용할 수 있는 레지스터 8개를 사용합니다.레지스터 내용은 부호 있는 정수값 또는 부호 없는 정수값 또는 32비트 부동소수점 숫자로 간주할 수 있습니다.레지스터 내용은 통합 시스템 번호 편집기에서 쉽게 표시, 해석 및 수정할 수 있습니다.

32비트 ALU는 중앙 처리 장치의 주요 장치입니다.정수 연산, 인터럽트 제어 및 부동소수점 산술에 대해 128가지 기본 연산을 지원합니다.

1940년대 초에 Konrad Zuse에 의해 이미 유사한 방식으로 도입된 부동소수점 계산에 대한 교훈적 접근법은 가감산 및 곱셈/나눗셈의 핵심 연산에 관련된 지수 및 가수에 대한 요소 하위 수준 연산을 사용하여 도입되었다.기본연산 및 기초해석함수를 위한 가수 및 지수로 이루어진 강력한 32비트 부동소수점 연산명령어 세트가 오늘날 수학적 코프로세서에서 실현되고 있다.여기서 MikroSim을 사용한 시뮬레이션에서는 지원되는 각 ALU 산술 연산을 실행하는 데 현실적으로 필요한 회로 복잡성과는 무관한 별개의 컴퓨팅 기간만 필요하다고 가정합니다.

마이크로 명령의 실행은 시간 분해능이 다른 다양한 시뮬레이션 수준에서 작동할 수 있습니다.

  • 가장 낮은 시뮬레이션 수준에서 시뮬레이터는 GET, CALUM 및 PUT 단계의 단계별 실행을 지원합니다.부분 위상 처리는 더 나은 추적성을 위해 조정 가능한 지연으로 가능합니다.
  • 다음 상위 레벨에서는 현재의 마이크로 명령이 시간 지연 없이 완전한 3상 클럭으로 실행된다.이른바 "Load Increment Execute"(LIE) 사이클 내에서 여러 3상 클럭 사이클의 연속 실행이 지원됩니다.마이크로코드로 작성된 인터프리터로 간주되는 LIE 사이클은 외부 RAM에서 바이트 값으로 코드화된 기계 명령을 로드하고 opcode에 의해 주어진 참조된 마이크로코드 서브루틴에 마이크로 명령 시퀀스를 분기시켜 실행한 후 LIE로 돌아가 다음 기계 명령을 불러오는 기능을 가진다.
  • 한 가지 실행 레벨이 높으면 사용자 정의 브레이크 포인트에 도달할 때까지 여러 기계 명령 시퀀스를 실행할 수 있으며, 이 브레이크 포인트는 기계 코드 시퀀스에 배치됩니다.중단점 간의 실행 시간을 측정할 수 있습니다.따라서 머신 및 마이크로코드 수준에서 실행 성능을 벤치마킹할 수 있습니다.
  • 최상위 시뮬레이션 레벨에서 마이크로코드 시뮬레이터는 중단 없이 마이크로 명령을 연속적으로 실행합니다.이 레벨에서는 기계 명령에 의한 기계 명령이 로드됩니다.따라서 CPU와 외부 디바이스의 상호작용에 초점을 맞출 수 있습니다.

다양한 추가 옵션에 의해, 머신 프로그래밍에 의한 애플리케이션의 제어가 요구되었을 때에, 처리 속도를 높이는 메리트를 얻기 위해서, 비주얼 CPU의 액티비티를 억제할 수 있다.시뮬레이터와 함께 제공되는 성능 지수 모니터를 통해 사용자는 MikroSim의 처리 성능을 벤치마킹하고 이를 시뮬레이터 하드웨어의 컴퓨팅 능력과 관련지어 설정할 수 있습니다.이것은 부동 소수점 연산 수(FLOPS) 및 IPS(Instructions Per Second)로 측정 가능합니다.

이른바 'MikroSim 기본 조립 도구' MikroB 포함AT는 어셈블러 프로그래밍 언어로 간단한 프로그램을 개발할 수 있습니다.여기서 어셈블러 프로그래밍 언어에서 지원되는 모든 니모닉은 마이크로 명령 수준에서 사용자 스스로 작성한 머신의 명령 세트에 의해 결정된다.애드온 툴은 어셈블리 언어 프로그램을 기계 코드와 데이터로 변환하고 이후 시뮬레이션을 위해 바이너리 코드를 외부 RAM으로 전송할 수 있습니다.MikroB와 함께마이크로코드 시뮬레이터에서 MikroSim은 스위치 제어식 계산기에서 어셈블리 프로그램 가능한 애플리케이션으로의 기술 컴퓨터 공학에서의 교육적 측면 도입을 지원합니다.

「 」를 참조해 주세요.

문학.

  • 를 클릭합니다Gumm, HP; Sommer, M (2009), "5.6", Einführung in die Informatik (in German) (8 ed.), Munich: Oldenbourg, pp. 470–85, ISBN 978-3-486-58724-1.

레퍼런스

  1. ^ 를 클릭합니다Mikrocodesimulator – Awards and Honours, DE: MikroSim, retrieved 5 December 2010.

외부 링크