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体系结构模拟器是微处理器研究中必不可少的基础支撑工具。目前的国产自主指令集处理器研制中，一个重要的需求是对现有模拟器的目标指令集进行扩展。本文以两个国际上主流的体系结构模拟器SimpleScalar和GEM5为例，从寄存器组、指令编码、指令语义等方面深入研究了模拟器的目标指令集扩展技术。本文的成果对国产自主指令集处理器的研制工作具有重要的参考价值。