2023.4电脑编程技巧与维护嵌入式系统是软硬件高度耦合的计算机系统，软件的层次架构、开发方法和开发工具都与硬件结构有密切联系[1]。近年来，航空嵌入式平台运行人工智能、大数据、信号处理、虚拟化等多样化应用的需求急剧增加，开发人员需要根据不同的场景设计相应的硬件平台，这对硬件平台的快速验证提出了很高要求。同时，上述应用通常需要嵌入式计算机之间通过网络相互通信和交互，从而协作完成给定的任务，因此对嵌入式网络系统进行高效准确的验证十分重要。传统的平台设计方法是采购现有硬件搭建物理实验平台，在物理实验平台上运行负载软件，发现物理实验平台及软件的功能和性能瓶颈，进行相应的优化，但这种方法经常受到硬件数量、价格、采购周期及调试灵活性的影响。此外，计算节点和网络之间通常会产生相互作用，例如，网络拥塞控制取决于计算节点上的应用发包速率等，单纯的计算仿真或网络仿真不能准确评估分布式系统的性能。端到端仿真包含计算节点和网络，模拟从计算节点处理到网络转发的全过程，可以生成更准确的评估[2]。1网络仿真为了最大化嵌入式网络系统在其运行中的能效，必须捕捉其软硬件之间复杂的相互作用，特别是由于网络通信产生的相互作用。目前，针对嵌入式网络系统的评估主要包括借助物理实验平台评估、通过理论模型分析和使用模拟器评估3类方法[3]。（1）借助物理实验平台评估是更有效的手段之一，可以快速完成软硬件性能评估。但是这种方法存在诸多局限：首先，这种方法的设计空间有限，无法探索使用未来处理器的计算机系统性能，当面向具有大规模主机的网络系统时，通常没有足够的硬件可用；其次，在物理实验平台上评估通常不易于调试且结果很难重现，物理实现平台的价格也很昂贵。（2）通过理论模型分析的方法，主要使用排队论模型分析网络行为，其优势在于可以对大规模网络进行简单、快速的评估，但是这种方法通常会带来一定的不准确性，也无法捕捉计算机软硬件之间复杂的相互作用[4]。（3）使用模拟器评估主要采用gem5、QEMU、OPNET、NS3等模拟器[5]，其优势在于比物理平台更加灵活，可以研究新型硬件设计且易于调试，同时比理论模型的分析更加精确，但这些模拟器通常仅针对一种组件进行建模，无法分析完整的网络系统行为，包括主机上的数据处理和网络上的数据传输全过程。SimBricks是一种模块化、端到端的全系统仿真框架，可以使用不同的模拟器分别模拟处理器和内存、网卡和网络，并将它们相互连接和同步，组合...
