11、嵌入式软件开发中的代码模拟与时间测量技术解析

嵌入式软件开发中的代码模拟与时间测量技术解析

在嵌入式软件开发领域，代码模拟和时间测量是两项至关重要的技术，它们对于确保软件的性能、功能正确性以及安全性都有着不可忽视的作用。下面将深入探讨这两项技术的相关内容。

1. 代码模拟技术

1.1 常见指令集模拟器的局限性

在一些编译器所提供的广泛使用的指令集模拟器中，准确的时间模拟通常并非其主要关注点。这些模拟器往往不会模拟流水线、缓存以及外设（如定时器、MPU 和调试模块等）。基于此类模拟器进行的时间分析结果相应地较为模糊。

例如，对于以下这个简单的返回 42 的程序：

1 int main(void)
2 {
3     return 40+2;
4 }

当该程序在命令行编译后传递给模拟器（如 Wind River 针对 PowerPC 的 RTASIM）时，模拟器的输出仅报告主函数的返回值和执行的机器指令总数。

1.2 代码模拟的用例

为了使单元测试更接近真实目标系统，同时避免在真实硬件上运行测试，可以将测试代码针对目标处理器进行编译，然后使用代码模拟器执行。在这个过程中，记录每个测试执行的指令数量是很有意义的。通过对（单元）测试环境进行最小程度的扩展，可以获取关于被测试函数运行时要求（更准确地说是 CET）的额外基本信息。

如果在项目过程中系统且自动地记录这些值，它们可以很好地指示被测试函数的净运行时间。将这些模拟值与实际测量值进行比较，就能实现简单且经济高效的运行时分析，清晰地展现函数的净运行时间。

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