在当代嵌入式系统中,尤其是便携式嵌入式设备中,存储子系统已经被公认为整个嵌入式系统能耗和性能的瓶颈。高速暂存存储器(SPM)凭借其在能耗,速度和面积上的突出优势,在近几年来逐渐成为嵌入式研究者们关注的焦点。由于SPM研究的关键问题在于编译器如何管理SPM的存储空间,而至今还没有一款工具既能支持对SPM的管理策略研究并能模拟SPM机制来检测编译器算法的优劣,这对SPM研究者来说是一个很大的不便。本文选择了一款嵌入式领域主流的开源编译器和体系结构研究工具Trimaran作为研究平台,在对其代码进行深入分析基础上设计并实现了能模拟SPM机制的新版Trimaran。新的Trimaran版本支持三类SPM操作指令,包括CPU读写SPM的指令,SPM与主存进行数据通信的DMA指令,以及SPM的初始化指令。这些指令由Trimaran的编译器模块生成,并以一种中间表示形式传给支持SPM模拟的Trimaran模拟器模块。改造后的模拟器将中间表示转换成本地C程序,并通过本地C编译器对其编译生成目标文件,然后将其与模拟器中的模拟库链接成可执行程序,从而实现了对SPM操作的模拟。除此之外,为了能更好的支持SPM机制,新版的模拟器还提供对SPM操作信息的统计分析,以及对SPM操作进行细粒度的指令追踪。实验表明,本文设计并实现的新版Trimaran系统在不影响原版本功能和性能的前提上有效地模拟了SPM机制。