二进制翻译技术是解决处理器兼容、代码移植和遗留代码等问题行之有效的方法,近年来成为研究的热点。动态二进制翻译技术结合了解释执行和静态翻译的优点,因此成为二进制翻译的主流。论文延续核高基重大专项子课题“高性能嵌入式CPU关键技术研究”中对QEMU模拟器的移植工作,重点研究QEMU动态二进制翻译技术,旨在从二进制翻译角度提高QEMU的模拟性能。本文的主要贡献为：首先,深入分析了QEMU动态二进制翻译的关键技术和实现机制,包括微指令、静态链技术等,并对QEMU二进制翻译优化进行了分析,挖掘可能的优化机会。其次,分析QEMU目前的代码Cache管理策略,并通过实验证明了在Cache size小于64KB时,Cache频繁的清空操作导致程序性能急速下降。针对这种情况,本文提出了一种基于静态划分的代码Cache管理策略优化方案,通过读取配置文件对代码Cache进行划分,然后根据生成代码的执行特性将其缓存在不同的Cache中,使得执行次数较多的代码能够长久驻留Cache。实验证明,在Cache size小于64KB时,优化方案对较复杂程序的模拟运行能够起到很好的优化效果。最后,通过详细分析QEMU中自修改代码机制,发现在当前机制下,自修改代码带来的性能下降很严重,但有很大的优化空间。因此本文提出了基于回溯法的精确自修改代码管理机制,通过回溯法精确定位发生代码修改的基本块,且只删除当前基本块的翻译信息,以翻译信息的最少删除和最大复用降低了自修改代码引起的负面开销。实验证明,本文提出的自修改代码机制平均将每次自修改代码的处理开销降低到原来的1/3。