gem5/SST 集成
第一步：安装 SST
我们今天不会做这个。
相反，我们将使用一个安装了 sst 的 docker 容器。
运行以下命令进入 docker 容器。 注意：你不应该像这样交互式地使用容器，但我很懒。
cd /workspaces/2024
docker run --rm --volume
/workspaces/:/workspaces -w `pwd` ghcr.io/gem5/sst-env
gem5 作为库：Hello, World!
要在 SST 中将 gem5 用作”组件”，你需要将其构建为库。 这是另一个独特的构建目标… 注意：如果你在 Mac 上构建，它不是 “.so” 而是 “.dynlib”
将 gem5 编译为库
cd gem5/
scons defconfig build/for_sst build_opts/RISCV
scons build/for_sst/libgem5_opt.so -j8 --without-tcmalloc --duplicate-sources
在 gem5 中构建 gem5 组件
编译 gem5 组件
cd ext/sst
cp Makefile.linux Makefile
将包含 ARCH=RISCV 的行改为 ARCH=for_sst
make -j8
运行模拟，
sst --add-lib-path=. sst/example.py
gem5 作为库：实例化
gem5 作为库：实例化
gem5 作为库：实例化
gem5 作为库：实例化
gem5 作为库
如何在另一个模拟器中设置 gem5？
- 步骤 1：设置 gem5 Python 环境。
- 需要手动导入 m5 模块
- 步骤 2：读取 gem5 Python 系统配置文件。
- 这包括为 gem5 和其他模拟器设置通信数据路径
- 注意事项：
m5.instantiate()必须在任何模拟之前调用。m5.simulate(K)运行 gem5 模拟K个时钟周期。
gem5 作为库：模拟
gem5 作为库：模拟
对于每个外部模拟器时钟周期：
external_simulator.advance_to_next_event()
gem5_system.advance(n_ticks)
其中 n_ticks = 此事件与外部模拟器上一个事件之间的时间差
案例研究：gem5/SST 集成
SST：结构模拟工具包 http://sst-simulator.org/
- 一个高度并行化的离散事件模拟器。
- 由以下部分组成：
- SST-Core（模拟器）
- SST-Elements（组件）
- SST-Macro
SST：简要概述
- 模拟对象：
- SST::Component（类似于 gem5::SimObject）
- SST::Link（允许两个组件相互发送 SST::Event）
- 双向
- SST::Event（类似于 gem5::Event）
- 通过 SST::Link 发送
- 并行化：
- SST 将组件分区到多个分区。
- 分区之间的通信通过 MPI 完成。
- 分区过程可以自动或手动完成
gem5/SST 集成
gem5/SST 集成
gem5/SST 集成
- gem5 提供：
- OutgoingRequestBridge：一个向外部组件发送请求的 Request 端口。
- SSTResponderInterface：用于外部组件的 Response 端口的接口。
- gem5 Component 是一个 SST::Component，它有多个实现 SSTReponderInterface 的 SSTResponder。
- 数据包转换发生在 gem5 Component 内部。
gem5/SST 集成
gem5/SST 集成
- 示例（arm 和 RISC-V）：
- gem5 作为 SST 组件：gem5/ext/sst/
- SST 系统配置：gem5/ext/sst/sst/example.py
- gem5 系统配置：gem5/configs/example/sst/riscv_fs.py
- 系统设置：
- SST 驱动模拟。
- 一个 gem5 组件，包含 4 个详细核心。
- 缓存和内存是来自 SST-Elements 的 SST::Components。
gem5/SST 集成
- 系统设置：
- SST 驱动全系统模拟。
- 一个 gem5 组件，包含 4 个详细核心。
- 缓存和内存是来自 SST-Elements 的 SST::Components。
- 限制：
- gem5 核心在每个 CPU 时钟周期频繁唤醒。
- 由于缓存一致性协议，核心频繁同步。
- 块设备需要额外的工作才能运行。
gem5/SST 集成
- 但是，我们可以设置多节点模拟。
- 如何实现？
- 拥有多个 gem5 组件，每个代表一个节点。
- 每个 gem5 组件位于不同的分区中。
- gem5 实例之间的通信可以通过 gem5 PIO 设备完成。
- 为什么？
- 在节点粒度上有更多的并行性。
其他注意事项
- SST 有自己的 Python 环境，因此 SST 中的 gem5 不应再次初始化 Python 环境。
- 但是，应该手动导入 m5 和 gem5 库。
- m5 库有一个函数可以根据 SimObject 名称查找 SimObject。
- 对于在外部模拟器中查找端口的拥有者很有用。
文档
- 设置
- gem5/ext/sst/README.md
- gem5 与外部模拟器通信的接口，
- gem5/src/sst
- gem5 作为外部库中的组件，
- gem5/ext/sst
- 将引导加载程序 + 内核 + 自定义工作负载编译为二进制文件，
- https://gem5.googlesource.com/public/gem5-resources/+/refs/heads/stable/src/riscv-boot-exit-nodisk/README.md