二进制翻译技术

上海交通大学硕士学位论文动态二进制翻译中的调试器研究姓名：***申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：***20081201A Research on Debugger of Dynamic Binary TranslationABSTRACTDynamic binary translator generates the native code on the fly in runtime using translation technology. As the traditional debugger is targeted for statically generated code, it cannot be used to debug the program on dynamic binary translator. In order to enable debugging the program on dynamic binary translator, in this paper, we propose a new debug architecture for applications executing with dynamic binary translation systems.Debugger’s implementation is tightly coupled with the target machine platform. It’s even worse in dynamic binary translation system, as there are two related machine platforms in dynamic binary translation system. The debugger architecture is designed to be retargetable to decouple this relationship.In this paper, we describe a retargetable debugger architecture, and it’s based on dynamic binary translator. New intermediate instructions are designed to decouple the debugger from machine platform. It also introduces some debugging technology to dynamic binary translation, including reverse executing, watch point and debugging script. By using these technologies, the overhead on debugging is reduced from dozens of executing time to twice or less. The debug architecture is implementedand used in our CrossBit system. It’s proved that it reduces the time for developer to locate bugs sharply.Key Word: Dynamic Binary Translation, Debugger, CrossBit插图目录图二-1动态二进制翻译执行流程[13] (7)图二-2C ROSS B IT系统架构 (9)图二-3动态二进制翻译平台内存布局 (13)图三-1回退执行的场景 (18)图三-2一个调试脚本 (20)图三-3调试器基本框架 (20)图三-4断点映射表 (22)图三-5逆向执行中的基本块分析 (23)图四-1设置断点的流程 (29)图四-2有调试器系统与无调试器系统时间比 (32)图四-3M ESA主程序 (33)图四-4M ESA中出现异常的地址 (34)图四-5M ESA中出错的源地址 (34)图四-6调试脚本 (34)表格目录表四-1调试命令的集合 (27)学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

在线二进制代码翻译成汉字
在线二进制代码翻译成汉字是一种将二进制代码转化成文字的方法，它可以帮助人们更快速地理解计算机语言。

在线二进制代码翻译技术的基本原理是将每一位二进制数字
（0或1）映射为对应的中文汉字。

例如，有8位二进制代码：01100101，可以翻译成“公里”汉字。

第一步，需要将8位二进制代码拆分为4个二进制数字组：0110 0101。

每组2个二进制数字被称为一个位字节，因此整
个8位的二进制代码包含4个字节。

第二步，使用在线二进制代码翻译技术，通过每组2个二进制数字的字节翻译成相应的一个汉字。

例如，第一组二进制数字（0110）翻译成汉字“公”，第二组（0101）翻译成汉字“里”。

第三步，将每个字节翻译出来的汉字连接起来，如“公里”，就是将上述8位二进制代码翻译成汉字的完整结果。

总之，在线二进制代码翻译到汉字是一个简单可行的方法。

它可以快速准确的将二进制代码转换成汉字，从而提高编程效率。

此外，这种转换方式也给用户提供了一种可视化的模式，可以更好地理解计算机语言，从而更好地操作和使用电脑。

二进制翻译系统BATSUP中的动态翻译器的设计与实现黄英兰;杨晋兴;钟珊
【期刊名称】《航空计算技术》
【年(卷),期】2005(035)003
【摘要】针对目前航电系统硬件的升级换代而导致老的软件的不可用的问题,提出了一个用于航电系统软件升级的二进制翻译系统(BTASUP系统).该系统能把解释执行和动态翻译结合起来,在PowerPC处理器上实现对1750A处理器的二进制可执行代码的透明执行.介绍了系统的结构和工作原理,重点讨论了作为系统重要组成部分的动态翻译器的设计与实现.
【总页数】5页(P50-53,58)
【作者】黄英兰;杨晋兴;钟珊
【作者单位】中国航空计算技术研究所,陕西,西安,710068;中国航空计算技术研究所,陕西,西安,710068;中国航空计算技术研究所,陕西,西安,710068
【正文语种】中文
【中图分类】TP314
【相关文献】
1.系统级动态二进制翻译系统中访存异常的制导技术研究 [J], 张龙龙;董卫宇;王立新
2.一个用户级动态二进制翻译系统的设计与实现 [J], 曹宏嘉;俞磊;邓鹍;周兴铭
3.动态二进制翻译器QEMU中冗余指令消除技术研究 [J], 宋强;陈香兰;陈华平
4.间接转移指令在动态二进制翻译器中的预测方法 [J], 徐超豪;臧斌宇
5.一个动态二进制翻译系统的设计与实现 [J], 刘毅;臧红伟;谢克嘉;杨晋兴
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二进制转英文在线翻译
摘要：
1.二进制与英文的转换背景和意义
2.二进制转英文在线翻译工具的原理
3.二进制转英文在线翻译工具的使用方法
4.二进制转英文在线翻译工具的应用场景及优势
5.总结与展望
正文：
随着全球化的加速推进，跨语言交流变得越来越频繁，而二进制数据在计算机领域中占据着重要地位。

因此，二进制转英文在线翻译工具应运而生，为人们提供了方便快捷的二进制数据翻译服务。

二进制转英文在线翻译工具的原理主要基于计算机的编程语言。

在线翻译工具通过识别二进制数据的编码规则，将其转换为英文表示，从而实现二进制与英文之间的转换。

这种工具通常采用人工智能技术，例如自然语言处理和机器学习，以提高翻译的准确性和效率。

使用二进制转英文在线翻译工具非常简单。

用户只需将要翻译的二进制数据输入到在线翻译工具中，然后选择目标语言为英文，即可进行翻译。

在线翻译工具会自动进行二进制与英文之间的转换，并在短时间内提供翻译结果。

此外，许多在线翻译工具还提供了API 接口，方便开发人员将其集成到自己的应用程序中。

二进制转英文在线翻译工具的应用场景非常广泛。

在计算机科学领域，程
序员可以使用这种工具快速地将二进制数据转换为英文，以便更好地理解和调试代码。

在信息安全领域，研究人员可以利用这种工具分析恶意软件，了解其攻击机制。

此外，在线翻译工具还可以帮助语言学家、翻译工作者和其他对二进制数据与英文之间的转换有需求的用户。

总之，二进制转英文在线翻译工具为人们提供了一种便捷的方式，实现了二进制数据与英文之间的快速转换。

动态二进制翻译的库函数包装自动化梁英超;尚云海;李春强【摘要】库函数包装是在动态二进制翻译过程中将源二进制程序的库函数调用直接转嫁到目标机上的库函数调用，以此提高动态二进制翻译系统的性能。

针对目前动主流的库函数手动包装技术，提出一种基于 GCC 的动态二进制翻译中库函数的自动包装技术，无需对库函数分别进行人工包装，节省了大量的工作，同时也降低了包装过程中出错的可能性。

实验结果表明，通过库函数自动包装技术，动态二进制翻译器 qemu 的性能有了3％～5％的提升。

%Library function packaging is to directly transfer the library function calling of the source binary program onto that of the target machine in the process of dynamic binary translation.In order to improve translation performance,in this paper we propose a GCC-based automatic packaging technology for library function in dynamic binary translation.This method does not need separate manual packing of the library functions so that saves a lot of works,and meanwhile reduces the chance of error making in packing process aswell.Experimental results demonstrate that the performance of dynamic binary translator qemu improves 3% ~5% through library function automatic packing technology.【期刊名称】《计算机应用与软件》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】3页(P14-16)【关键词】动态二进制翻译;GCC;库函数;包装自动化;QEMU【作者】梁英超;尚云海;李春强【作者单位】浙江大学超大规模集成电路设计研究所浙江杭州 310000;浙江大学超大规模集成电路设计研究所浙江杭州 310000;浙江大学超大规模集成电路设计研究所浙江杭州 310000【正文语种】中文【中图分类】TP311.1动态二进制翻译DBT(Dynamic Binary Translation)是近几年非常流行的一种二进制翻译技术，指的是在程序运行时动态地将源体系结构二进制代码翻译成目标机二进制代码的技术，它克服了静态翻译的无法处理间接跳转指令、自修改代码问题和需要用户参与等缺点。

说明书中间语言的延迟跳转指令二进制翻译实现的方法技术领域本发明涉及的是一种电信技术领域的方法，特别是一种中间语言的延迟跳转指令二进制翻译实现的方法。

背景技术虚拟执行技术中的动态二进制翻译是应用最为广泛的方法，是为遗留代码提供移植可能性和提高软件的平台适应性的一种有效手段，它在不需要可执行程序的源代码的情况下，可以动态地将源机器平台上的二进制程序经过转换，运行于其他目标机器平台上。

要使源平台的程序能够正确地在目标平台上执行，就必须通过动态二进制翻译在目标平台上对源平台进行完全而正确的模拟。

这其中主要包括对源平台指令集的解释和系统调用的模拟，然而每个体系结构都有自身的一些特性，比如Intel的x86处理器只有8个通用寄存器，有些RISC体系结构的寄存器数目稍多一些，SPARC 处理器上还实现了寄存器窗口的技术，使得它实际上拥有上百个通用寄存器。

诸如此类的特征都会体现在体系结构的指令集中，在利用中间指令翻译源平台代码实现多源多目标的动态二进制翻译系统中，既要保证源平台指令语义能被正确翻译，又要不违反中间指令精简的原则，有时候是很难实现的，即便实现了，也可能造成很大的开销。

在流水线体系结构中，当前一条指令还在解码阶段时，流水线就已经去存储器中取后一条指令了，以此来提高CPU执行指令的吞吐量。

但当碰到跳转指令时，执行跳转的时候后面已经上流水线的指令很可能是无用的，这样无疑会导致性能的下降。

于是现在大部分的体系结构中都采用了延迟跳转技术，在跳转指令后放置一条或几条需要执行的指令，它们所在的位置称作延迟槽，这样即使跳转了，已经上流水线的指令也不会被浪费。

一些常见的RISC体系结构都应用了这样的技术，比如MIPS、PA-RISC、SPARC都有容纳一条指令的延迟槽，同时还有少量的体系结构，如SHARC DSP和MIPS-X实现了含有两条指令的延迟槽。

SPARC体系结构在此原则上还实现了一个更加复杂的延迟跳转技术，它在条件跳转指令中引入了一个控制位annul bit，当执行跳转时，延迟槽指令会被执行；当不跳转时，会检查annul bit，如果它为1，则不执行延迟槽中指令，否则仍然执行。

二进制语言翻译
二进制语言是一种用于计算机的低级语言，它使用0和1两个数字表示信息。

因此，二进制翻译通常是将二进制代码转化为人类可读的高级语言或指令。

二进制到高级语言的翻译可以通过反汇编器来完成。

反汇编器将二进制代码逐条翻译为相应的机器指令，并尽可能地还原为可读的汇编语言代码。

这样，程序员就可以理解和修改二进制代码。

另一方面，高级语言到二进制的翻译通常是编译器的工作。

编译器将高级语言代码翻译为可以在特定计算机体系结构上直接执行的二进制代码。

这个过程包括词法分析、语法分析、语义分析和代码生成等步骤。

总的来说，二进制语言翻译涉及将二进制代码转化为可读的高级语言或指令，或将高级语言代码翻译为可执行的二进制代码。

这是计算机软件开发中非常重要的一环。

动态二进制翻译优化研究的开题报告一、选题背景随着计算机技术的不断发展，二进制翻译技术在计算机系统中扮演着越来越重要的角色。

动态二进制翻译技术是一种基于虚拟化技术的二进制翻译技术，它能够在不修改原始二进制代码的情况下，将其翻译成目标平台的指令集，从而实现跨平台的应用程序运行。

然而，由于动态二进制翻译技术需要在运行时进行指令翻译，因此其性能往往受到较大的影响。

为了提高动态二进制翻译技术的性能，研究者们提出了各种优化方法。

其中，基于翻译缓存的优化方法是一种比较有效的方法，它通过缓存已经翻译过的指令，避免重复翻译，从而提高翻译效率。

然而，由于翻译缓存的大小和命中率对性能影响较大，因此如何优化翻译缓存成为了动态二进制翻译优化的一个重要研究方向。

二、研究目的和意义本文旨在探究动态二进制翻译优化中基于翻译缓存的优化方法，分析不同的翻译缓存替换策略对性能的影响，并提出一种优化策略，以提高动态二进制翻译技术的性能。

本研究的意义在于：1.对动态二进制翻译技术进行深入研究，提高对其原理和性能的理解。

2.分析不同的翻译缓存替换策略对性能的影响，为动态二进制翻译技术的优化提供参考。

3.提出一种优化策略，以提高动态二进制翻译技术的性能，为跨平台应用程序的运行提供更好的支持。

三、研究内容和方法本文将分为以下几个部分：1.介绍动态二进制翻译技术的原理和实现方法。

2.分析翻译缓存的基本原理和不同的替换策略，并比较它们的性能。

3.提出一种基于翻译缓存的优化策略，以提高动态二进制翻译技术的性能。

4.使用模拟器对不同的翻译缓存替换策略和优化策略进行实验，并分析实验结果。

本研究将采用实验和理论相结合的方法，通过模拟器进行实验，分析不同的翻译缓存替换策略和优化策略对性能的影响，并基于理论分析提出相应的优化策略。

四、论文结构本文将分为以下几个部分：第一章：选题背景和研究意义，介绍本研究的背景和研究目的。

第二章：相关技术介绍，介绍动态二进制翻译技术的原理和实现方法，以及翻译缓存的基本原理和不同的替换策略。