Evaluation of simulators and emulators for embedded computers

Uppdragsgivaren Saab Electronic Defence Systems i Jönköping erbjuder ett flertal produkter främst inom avioniksystem. För att kunna utvärdera och kontrollera produktens design i ett tidigt skede så kan en simulering av systemets beteende och att felsöka så tidigt som möjligt vara ett möjligt alternativ. En systemsimulering kan innebära att mjukvaruutveckling och felsökning kan påbörjas långt innan hårdvaruprototypen är tillgänglig, med samma storlek och komplexitet som systemet. Andra fördelar med simulering är att det går enklare att fastställa orsaken till systemkrasch, hitta de längsta exekveringstiderna och göra felinjiceringar. Syftet med detta examensarbete är att testa och utvärdera hur simulatorer och emulatorer är som utvecklings- och testverktyg. Rapporten innehåller en marknadsundersökning där tio stycken emulatorer och simulatorer hittades. Av dessa valdes två stycken ut, Wind River Simics och Imperas OVPSim. Tester utfördes för användarvänlighet, debugging, samt jämförande tester mellan riktig hårdvara och simulerad miljö. Resultatet visar att simulatorer kan hjälpa till vid produktutveckling, men att de ännu inte är så optimala för att utvärdera hårdvara i. Detta för att avvikelser kan förekomma i exekveringstider mellan riktig och simulerad hårdvaruarkitektur.This thesis has been carried out in cooperation with Saab Electronic Defence Systems in Jönköping which has a wide range of products, mainly for Avionic applications. In order to evaluate and verify their design it is often required to simulate behaviour and debug as early as possible. System simulation can enable software development and debug to commence long before a hardware prototype is available and also scale with the size and complexity of the system. Another benefit of simulation is to more easily determine root causes to system crashes, establish worst case execution time cases and making fault injection. Therefore this thesis will focus on evaluating simulators and emulators, as development- and testing tools. This report contains a marketing research, where ten emulators and simulators were found. Of these, two simulators were chosen for further investigation; WindRiver Simics and Imperas OVPSim. The evaluations considered both usability and debugging features as well as comparative tests between real hardware and the simulated environment. The results show that simulators can help in product development, but they are not yet optimal for evaluating hardware. This is because deviations may occur in execution times between real and simulated hardware architectures