随着计算机体系结构的不断发展,各种各样的指令集架构不断的被提出,例如Intel X86架构和ARM公司ARM架构,他们是如今主流的处理器架构,处于市场的垄断地位。为了打破他们的垄断,加州大学伯克利分校的教授设计出了开源的RISC-V指令集架构,并受到了国际社会的广泛关注。国产CPU设计近些年来快速发展,其中申威指令集架构是国内比较成熟的指令集架构。为了拓宽申威指令集架构处理器的生态环境,推进国产处理器的发展,本文研究了如何在申威处理器上动态运行RSIC-V的源程序。本文的主要创新是在于对当下最热门的RISC-V指令集架构与国产自主指令集架构——申威指令集架构进行对比分析,研究两者的异同点的基础上。采用动态二进制翻译技术,设计一款翻译软件,实现在基于申威自主指令系统的CPU上实时仿真运行RISC-V指令系统的简单/典型程序。本文的主要工作如下:1、深入研究RISC-V指令集架构和申威指令集架构,对两个指令集架构从处理器、基本指令、寄存器、存储管理机制等方面进行了总体的比较。然后就指令格式进行了详细比较,发现两者都采用32位定长的指令编码,且操作码、寄存器域、操作数域等都在固定的位置。但是具体域的编码长度和存放位置不同,且申威支持最多四个操作数,而RISC-V最多支持三个操作数。最后对通用寄存器设置也进行了详细的比较,发现两者都设置有32个通用整数寄存器,且都有恒为零的寄存器,但是具体的寄存器编码不同。2、采用动态二进制翻译技术设计一款翻译软件,并完成了翻译软件的代码编写和功能调试。翻译软件通过接口模块接收源程序,然后进行数据处理,实现地址和指令码的确定。然后地址进行映射,指令码通过翻译模块进行翻译。地址映射采用动态的维护一个Hash表,完成RISC-V源程序的地址到申威平台可执行程序地址的一一映射。指令码翻译通过分类识别,确定具体操作指令和操作数,然后映射到申威具体指令从而实现指令翻译。3、编写激励,完成翻译软件测试。实验分为两个部分。首先是逐条的完成RISC-V基本指令到申威指令的翻译测试。然后是一些简单典型的程序测试。单独指令的测试激励,通过重复单独指令操作的方式进行激励开发。对于简单典型的程序则通过C程序编译执行得到测试激励(二进制可执行文件)。分析实验数据,验证了RISC-V指令集架构向申威指令集架构动态翻译的可行性和正确性。最后对翻译过程中代码膨胀情况进行简单分析,发现翻译过程会导致代码膨胀,影响翻译效率。