Podstatou problému je vytvoření softwerového prostředí, v němž lze souběžně navrhovat technické vybavení počítače (hardware) a současně vyvíjet jeho programové vybavení (software) před jeho skutečnou výrobou. Tématicky jde zejména o oblast překladačů, ale také vytváření modelů s nutností orientace v harwarové oblasti.

Stručný úvod do problematiky:

Chceme simulovat jeden procesor na jiném. Tedy předpokládáme, že máme k dispozici dostatečně rychlý procesor s dostatečně obecným programovacím rozhraním (jazykem), na kterém naše simulace chceme provádět. V tomto jazyce budeme programovat simulaci. Dále chceme, aby námi vyrobený simulátor byl dostatečně provozuschopný na různých procesorech.

Chování procesoru můžeme popisovat na různých úrovních. je to možné buďto v univerzálním programovacím jazyce (např. C) nebo můžeme volit jazyk specializovanější.

Je možné napsat celý model v univerzálním jazyce. Myslím, že snad se to někdy i tak dělá. Ale vzhledem k době, kterou na výrobu mikroprocesoru máme, je to neefektivní. Musíme uvažovat o doplňcích, které by psaní modelu zrychlily. Jsou v zásadě dva:

• udělat knihovnu opakovaně použitelných stavebních prvků modelu, včetně popisu jejich chování (toto bude nadstavbou jazyka pro simulování)
• vytvořit specifikační formální jazyk , který by umožňoval rychlou definici instrukčního repertoáru, z níž by se generoval automaticky assembler, zpětný assembler a simulátor (toto bude popsáno ve speciálním jazyce popisujícím překlady).

Z nových částí specifikačního jazyka bude potřeba navrhnout a připravit nové části definičního jazyka modelu a to zejména:

• definici zdrojů (stavebních kamenů, HW součástek), ze kterých se modelovaný mikroprocesor skládá ( s tím souvisí vytvoření knihovny zdrojů, která se bude sestavovat se simulátorem); současně je zvolen ovládací jazyk pro definici chování zdrojů.
• definici překladů a popisu simulace na základě binárního kódu (vytvoření speciálního specifikačního jazyka, který je vlastně popisem atributované překladové gramatiky).

 Bude současně popisovat:

• definici interpretu instrukcí
• definici assembleru
• definici disassembleru

Tyto doplňky dohromady se zvoleným univerzálním jaykem budou tvořit nový definiční jazyk. Dále je třeba vymyslet, navrhnout a realizovat:

• obslužné programy doplňující vytvářený simulátor a to zejména:
• okénkové prostředí pro univerzální styk s uživatelem a v něm (tučně jsou položky, které budeme potřebovat nutněji, zbytek je až postupně):

• syntaxí řízený editor vstupního jazyka, s případnou grafickou variantou
• vlastní ovládání simulátoru
• překladač definičního jazyka
• import a export přeloženého modelu v XML
• generování assembleru pro danou definici
• syntaxí řízený editor assemblerovských programů pro vygenerovaný assembler
• generování disassembleru pro danou definici
• sestavovací program programů přeložených assemblerem
• zaváděcí program 
• interpretační simulace pro různé binárky
• generování rychlého simulačního programu pro danou sestavenou binárku, který bude syntakticky analyzován předem.

Poslední  možnost je velmi důležitá a má zásadní vliv na definiční jazyk. Dále je potřeba pamatovat na budoucí propojení více modelů na více počítačích, což vede k rychlým síťovým aplikacím. Rovněž bude zajímavé pozdější připojení reálného mikroprocesoru k simulátoru, což vede k návrhu univerzálního rozhraní pro práci s procesory jak reálnými, tak virtuálními.

Co se týká základního výzkumu, jde zejména o generování překladače z vyššího programovacího jazyka, tedy přesněji rekonfigurovatelný překladač jazyka C generovatelný z dané definice.

Projekt je navržen v součinnosti s firmou v Rakousku, která se zabývá návrhem a skutečnou realizací procesorů.  Práce se předpokládá v týmu asi 6-8 lidí (studentů FIT, případně vídeňské university i zaměstnanců FIT i se spolupracující organizace ve Vídni).

Bližší upřesnění ústně.

• MSM 262200012 - Výzkum informačních a řídicích systémů