Building gem5 Creating a simple configuration script Adding cache to configuration script Understanding gem5 statistics and output Using the default configuration scripts Extending gem5 for ARM
Setting up your development environment Creating a very simple SimObject Debugging gem5 Event-driven programming Adding parameters to SimObjects and more events Creating SimObjects in the memory system Creating a simple cache object ARM Power Modelling ARM DVFS Support
Introduction to Ruby MSI example cache protocol Declaring a state machine In port code blocks Action code blocks Transition code blocks MSI Directory implementation Compiling a SLICC protocol Configuring a simple Ruby system Running the simple Ruby system Debugging SLICC Protocols Configuring for a standard protocol
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authors: Jason Lowe-Power

介绍

本文档的目标是向您全面介绍如何使用 gem5 和 gem5 代码库。本文档的目的不是提供 gem5 中每个特性的详细描述。阅读本文档后，您应该会在课堂和计算机体系结构研究中使用 gem5 感到自在。此外，您应该能够修改和扩展 gem5，然后将您的改进贡献给主 gem5 存储库。

我在威斯康星大学麦迪逊分校读研究生时，在过去 6 年中使用 gem5 的个人经历为这份文档增色不少。提供的示例只是一种方法。与 Python 不同的是，Python 的口头禅是“应该有一种——最好只有一种——明显的方法来做到这一点。” （来自 Python 之禅。参见 Python 之禅），在 gem5 中有许多不同的方法来完成相同的事情。因此，本书中提供的许多示例都是我对最佳做事方式的看法。

我学到的一个重要教训（艰难的方式）是在使用像 gem5 这样的复杂工具时，重要的是在使用它之前真正了解它是如何工作的。

您可以在 https://gem5.googlesource.com/public/gem5-website/+/refs/heads/stable/_pages/documentation/learning_gem5/ 找到本书的来源 。

什么是gem5？

gem5 是一个模块化离散事件驱动的计算机系统模拟器平台。这意味着：

  1. gem5 的组件可以轻松地重新排列、参数化、扩展或更换以满足您的需要。
  2. 它将时间的流逝模拟为一系列离散事件。
  3. 它的预期用途是以各种方式模拟一个或多个计算机系统。
  4. 它不仅仅是一个模拟器；它是一个模拟器平台，可让您根据需要使用任意数量的预制组件来构建自己的模拟系统。

gem5 主要是用 C++ 和 python 编写的，大多数组件都是在 BSD 风格的许可下提供的。它可以在完整系统模式（FS 模式）下模拟具有设备和操作系统的完整系统，或者仅在系统调用仿真模式（SE 模式）下由模拟器直接提供系统服务的用户空间程序。在 CPU 模型上执行 Alpha、ARM、MIPS、Power、SPARC、RISC-V 和 64 位 x86 二进制文件有不同级别的支持，包括两个简单的单 CPI 模型、一个乱序模型和一个有序流水线模型。内存系统可以由缓存和交叉开关或提供更灵活内存系统建模的 Ruby 模拟器灵活构建。

这里没有提到许多组件和功能，但仅从这个部分列表中，很明显 gem5 是一个复杂且功能强大的模拟平台。即使现在 gem5 可以做的所有事情，通过个人和一些公司的支持，积极的开发仍在继续，并且定期添加新功能和改进现有功能。

开箱即用的功能

gem5 设计用于计算机体系结构研究，但如果您尝试研究新事物，它可能无法立即评估您的想法。如果可以，那可能意味着有人已经评估了类似的想法并发表了它。

为了充分利用 gem5，您很可能需要添加特定于项目目标的新功能。gem5 的模块化设计应该可以帮助您进行修改，而无需了解模拟器的每个部分。

当您添加您需要的新功能时，请考虑将您的更改贡献回 gem5。这样其他人就可以利用您的辛勤工作，而 gem5 可以成为更好的模拟器。

寻求帮助

gem5 有两个主要的邮件列表，您可以在其中寻求帮助或建议。gem5-dev 适用于正在开发 gem5 主版本的开发人员。这是从网站分发的版本，很可能是您自己工作的基础。gem5-users 是一个更大的邮件列表，适用于从事自己项目的人，这些项目至少在最初不会作为 gem5 正式版本的一部分分发。

大多数时候，gem5-users 是正确的邮件列表。gem5-dev 上的大多数人也在 gem5-users 上，包括所有主要开发人员，此外，gem5 社区的许多其他成员也会看到您的帖子。这对您有帮助，因为他们可能能够回答您的问题，这对他们也有帮助，因为他们将能够看到人们发送给您的答案。要查找有关邮件列表的更多信息、注册或浏览已归档的帖子，请访问邮件列表。

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