Archc

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Sumário

LISTA DE ILUSTRAÇÕES iv
1 Introdução 5
2 Sintaxe e Semântica na linguagem ArchC 6
2.1 Recursos de Arquitetura – AC_ARCH 7
2.2 O Conjunto de Instruções – AC_ISA 10
3 Ferramentas do ArchC 12
4 CONCLUSÕES 13
ReferÊncias 14

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

FIGURA 1 - exemplo chamada ac_arch para arquitetura mips 7
FIGURA 2 - exemplo de elemento ac_arch sem pipeline de instruções8
FIGURA 3 - exemplo de arquivo de descrição do formato de Instruções 10
FIGURA 4 - exemplo de arquivo de descrição do formato de Instruções 11
FIGURA 5 - exemplo de arquivo de descrição do formato de Instruções 12

1 Introdução
Com o surgimento de novas tecnologias e arquiteturas de sistema-em-um-chip (SoC – System-on-Chip), atualmente é possível projetar um sistema embarcadocompleto em somente um chip. Além desta tecnologia outras vem se desenvolvendo e surge-se a necessidade de ferramentas de simuladores de modelos mais flexíveis capazes de se representar de forma mais apropriada o desenvolvimento de aplicações para essas arquiteturas. Essas ferramentas são comumente baseadas em modelo de processos escritos em alguma Linguagem de Descrição de Arquitetura (ADL).
Nestetrabalho iremos estudar uma Linguagem de Descricao de Arquitetura baseada em SystemC chamada ArchC. SystemC
 não
 é
 propriamente
 uma
 linguagem
 de
 descrição
 de
 hardware,
mas
 sim
 uma
 biblioteca
 de
 modelos
 e
 funções
 para
 C++
 (BLACK
 et
 al,
 2009).
Esta
 biblioteca
 tem
 como
 objetivo
 descrever características de sistemas embarcados, tais como paralelismo do hardware, tempo, separaçãoentre funcionalidade e comunicação, etc. Com ArchC é possível descrever processadores tanto na forma comportamental (apenas indicando o que cada instrução faz) quanto com precisão de ciclos (indicando o que cada instrução faz em cada ciclo do pipeline). Dentre as características do ArchC destacam-se a capacidade de descrição do conjunto de instruções, precisão de ciclos, suporte à multi-ciclo,pipeline, hierarquia de memória, emulação de sistema operacional, simulação compilada, dentre outras.
Com a crescente pressão do time-to-market, e com a impossibilidade de testar o software de um sistema embutido antes de ele estar pronto, a metodologia conhecida como integração software-hardware, que consiste no projeto do software após o projeto do hardware começou a perder espaço para ametodologia do HW/SW co-design, ou seja, o hardware e o software são projetados ao mesmo tempo. Isso só tornou-se possível através dos modelos executáveis (simuladores) de hardware que podem ser gerados por uma ADL, por exemplo.


2 Sintaxe e Semântica em ArchC
Uma descrição de arquitetura é em ArchC é dividida basicamente em duas partes: a descrição dos Recursos de Arquitetura (AC_ARCH) e adescrição dos Conjuntos de Instruções (AC_ISA). Na AC_ARCH o projetista fornece informações sobre dispositivos de armazenamentos, estrutura do pipeline, hierarquia de memoria e informações sobre todos os recursos contidos no manual do Conjunto de Instruções da Arquitetura. Já no AC_ISA o projetista devera informar ao ArchC detalhes de cada instrução, como por exemplo: (a) formato, tamanho e sintaxe delinguagem de maquina; (b) informações necessário para decodificação; e (c) comportamento de instrução. Baseado neste conjunto de informações o ArchC é capaz de gerar uma ferramenta de software capaz de simular um arquitetura.

exemplo chamada ac_arch para arquitetura mips

3.1 Recursos de Arquitetura – AC_ARCH
Os recursos de arquitetura são declarados na chamada AC_ARCH. ArchC forneceum conjunto de tipos de dados que podem ser utilizados para declarar registradores (ac_reg), banco de registradores (ac_regbank), memorias (ac_mem), caches (ac_cache), pipelines e estágios de pipelines (ac_pipe) e outros (micro) módulos de arquiteturas.
O nível do detalhe usado para esta descrição dependerá do nível de abstração desejado para o modelo. Por exemplo, um projetista pode querer...
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