仿真器和模擬器經(jīng)常被混淆，兩者有些許相似，但是是兩個(gè)不同的概念，本文為大家?guī)?lái)仿真器和模擬器的區(qū)別簡(jiǎn)單分析。

仿真器和模擬器的不同----目標(biāo)系統(tǒng)區(qū)別

模擬器（simulator）是用于分析研究目標(biāo)系統(tǒng)本身，模擬器系統(tǒng)本身要跟目標(biāo)系統(tǒng)保持一致。例如飛行模擬器對(duì)于用戶來(lái)講其本身要跟真正的飛機(jī)一致；再比如gem5模擬器，其本身要跟CPU所有內(nèi)部行為一致（包括內(nèi)部運(yùn)行原理都要一致）。好的模擬器本身也可以仿真其目標(biāo)系統(tǒng)，但不是所有模擬器都有這個(gè)特性。

仿真器（emulator）的目的是作為目標(biāo)系統(tǒng)的替代品，可以完全替代目標(biāo)系統(tǒng)，完成其對(duì)外的功能，即仿真器系統(tǒng)只需要保證呈現(xiàn)給外部的行為跟目標(biāo)系統(tǒng)一致（不需要保證內(nèi)部運(yùn)行原理一致）。例如想在電腦上玩小時(shí)候玩的街機(jī)游戲，就需要在電腦上安裝一個(gè)街機(jī)仿真器（雖然很多人喜歡稱其為“街機(jī)模擬器”）。使用仿真器的目的是模擬目標(biāo)系統(tǒng)呈現(xiàn)出的運(yùn)行環(huán)境，仿真器保證的是完成目標(biāo)系統(tǒng)相同的行為，不在乎其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理，再例如EMU8086仿真器，可以在另一臺(tái)非8086電腦上仿真8086微處理器的行為。即使再好的仿真器也不能作為模擬器用于研究目標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行原理。

針對(duì)gem5，其本身是一個(gè)CPU模擬器，但是因?yàn)槠湟材茏龅椒抡嫫骺梢酝瓿傻墓ぷ鳎╣em5運(yùn)行于Atmoic模式）， 盡管其運(yùn)行速度相比真正CPU差很多，也可以認(rèn)為其是一個(gè)類似于EMU8086的CPU仿真器。但是盡管gem5運(yùn)行于亂序（Out Of Order， 簡(jiǎn)稱O3）時(shí)，gem5可以被看做CPU模擬器，其內(nèi)部模擬的CPU各個(gè)模塊也不是完全一樣，所以也可以任務(wù)，gem5是由仿真多個(gè)部件的仿真器構(gòu)成的。總之，模擬器針對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行模擬，仿真器用于仿真目標(biāo)系統(tǒng)對(duì)外的行為。

仿真器和模擬器的不同----程序運(yùn)行區(qū)別

在線仿真器ICE（In Circuit Emulator）能檢查運(yùn)行程序的處理器的狀態(tài)。實(shí)際上，ICE取代了（或仿真了）目標(biāo)板上的處理器，是一種強(qiáng)有力的工具。程序在ICE中可以實(shí)時(shí)運(yùn)行、調(diào)試。 模擬器（simulator）是完全基于主機(jī)程序的。它模擬了目標(biāo)處理器的功能和指令系統(tǒng)，其用戶界面通常和仿真器的一樣或比較類似。模擬器最大的缺點(diǎn)是它僅能模擬處理器，而嵌入式系統(tǒng)經(jīng)常包含一個(gè)或更多重要的外圍部件。模擬器無(wú)能為力而且不能實(shí)時(shí)運(yùn)行程序。它只能起輔助作用進(jìn)行軟件粗調(diào)試，是純軟件的工具;而仿真器是硬件工具。

仿真器和模擬器的不同----工作過(guò)程區(qū)別

模擬器是模擬出原系統(tǒng)的一個(gè)抽象模型，而不需要真的去做真實(shí)系統(tǒng)要做的事情。因此它其實(shí)不具備真實(shí)系統(tǒng)的功能，只是當(dāng)某一功能執(zhí)行時(shí)，通常不必輸出功能執(zhí)行的結(jié)果，只是在simulator中記錄下由此引發(fā)的狀態(tài)變化。因此它通常用于設(shè)計(jì)初期的模型驗(yàn)證。

仿真器則更進(jìn)一步，要真正地去做所有真實(shí)系統(tǒng)能做的事情，只不過(guò)做的“過(guò)程”不同，它一般用于處理兼容性問(wèn)題和在資源有限的條件下完成系統(tǒng)原型的實(shí)現(xiàn)。

如果把真實(shí)系統(tǒng)比作一個(gè)人的話，simulator就是這個(gè)人的一幅肖像畫，而emulator則是這個(gè)人的一個(gè)克隆人。

舉個(gè)例子，我們要實(shí)現(xiàn)一個(gè)p2p文件分發(fā)系統(tǒng)。

最開(kāi)始的時(shí)候我們可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)simulator：它用一個(gè)函數(shù)來(lái)模擬節(jié)點(diǎn)間的通信，這個(gè)函數(shù)的輸入是網(wǎng)絡(luò)性能（帶寬，跳數(shù)），輸出是通信時(shí)延————注意，并沒(méi)有真正的數(shù)據(jù)在傳輸和拷貝，甚至都沒(méi)有真正的節(jié)點(diǎn)，我們只是模擬了通信時(shí)延這個(gè)“特征（feature）”。

接下來(lái)，我們把這個(gè)分發(fā)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了，編譯成一個(gè)exe文件，但這時(shí)我們發(fā)現(xiàn)我們沒(méi)有足夠多的計(jì)算機(jī)來(lái)組成一個(gè)真實(shí)的、具有足夠規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)一步測(cè)試（通常p2p網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)成百上千），這時(shí)，我們可以寫一個(gè)emulator：它可以區(qū)分同一個(gè)計(jì)算機(jī)上的不同進(jìn)程，因此我們可以在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上開(kāi)100個(gè)進(jìn)程，這樣可以用100臺(tái)計(jì)算機(jī)模擬出10000臺(tái)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)————注意，此時(shí)數(shù)據(jù)真的是通過(guò)Socket在傳輸，只不過(guò)有的數(shù)據(jù)走的是loopback口，并沒(méi)有真的進(jìn)網(wǎng)卡。