高杰

（南昌大学共青学院 信息工程系，九江 332020）

引 言

从RISC到CISC的目的就是使得在CISC上运行的程序（OS＋APP）能够运行在RISC的体系结构上，转化过程包括指令解码、为OS建立运行环境等。嵌入式跨平台体系结构如图1所示。RISC体系结构的CPU有ARM处理器、MIPS处理器、龙芯、Godson等，CISC的平台主要有X86系列。首先要完成的指令解码包括ARM到X86（简称A2X86）、MIPS到 X86（简称 M2X86）、龙芯到 X86（简称D2X86）、Godson到X86（简称G2X86）。其次要完成BIOS功能。众所周知，CISC上运行OS需要BIOS的支持，因此需要在指令解码上一层为OS建立BIOS，即需要一个Vbios来支撑OS的运行。

1 基本理论

1.1 嵌入式跨平台虚拟软件概述

图1 嵌入式跨平台体系结构

龙芯2E体系结构和X86（在本文中所指定的X86主要包括8086、80286、80386、80486）的体系结构有很大的差别，包括指令操作码不同、寻址方式不同、内存管理不同、中断处理机制不同等。从应用架构上看，其结构方式也不一样，X86CPU体系结构经过多年的发展已经形成了一套运行微软操作系统的标准。支持X86CPU的软件也有自己的规范和要求，X86下的软件非常丰富也很成熟，包括OS和应用软件在内的软件都是根据X86的架构设计的，所以这些软件很难移植到像龙芯这样的体系结构上。鉴于此，在龙芯2E硬件层上设计一个软件层虚拟机程序，让龙芯2ECPU上能够运行X86下的OS和应用程序。具体的运行过程是，让虚拟机程序能够在系统加电后开始运行，来解析X86下的程序，从而使X86下的程序能够运行在龙芯2E体系结构上。解释X86程序的软件叫Vx86虚拟机。简单地说，Vx86虚拟机要完成的功能就是在龙芯2E的体系结构上建立一个可以运行X86程序的X86虚拟硬件环境。……