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diff --git a/chap/chap1.tex b/chap/chap1.tex index 4a0e94e..7ddf6b6 100644 --- a/chap/chap1.tex +++ b/chap/chap1.tex @@ -51,8 +51,8 @@ Tomasulo 算法\supercite{tomasulo}，可以识别指令之间的依赖关系， 它的 ROB 使得流水线中可以同时存在 224 个微操作，它的分支预测器可以预测 分支的方向和目标地址，使处理器在预测的目标处取出指令至指令缓存。 -2018 年公布的 Meltdown\supercite{meltdown} 和 -Spectre\supercite{spectre} 攻击使人们发现，虽然处理器在执行指令产生异 +2018 年公布的“熔断”（Meltdown）\supercite{meltdown}和“幽灵”（Spectre） +\supercite{spectre} 攻击使人们发现，虽然处理器在执行指令产生异 常，或推测式执行错误后，通过恢复可以使体系结构层次上的状态保持正确，但 是这些错误执行的指令在微体系结构中产生了副作用，并且可能泄露系统中的秘 密数据，破坏了系统的安全。在 Meltdown 和 Spectre 之后，研究者发现了更 @@ -100,20 +100,25 @@ gem5 是一个模拟平台，由 GEMS\supercite{gems} 和 M5\supercite{m5} 两 MIPS, RISC-V 等指令系统。作为一个开源的模拟器，学术界和工业界都为 gem5 的开发做出贡献，使得 gem5 称为体系结构研究中最流行的模拟器之一。 +\begin{figure}[htbp] + \centering + \includegraphics[width=0.8\textwidth]{gem5_cpu.pdf} + \caption{gem5 支持的 CPU 模型\supercite{gem5-tutorial}} + \label{fig:gem5_cpu} +\end{figure} + gem5 的灵活性使得研究者可以根据需要选择不同的系统模型，取得模拟速度和精 度的平衡。gem5 支持以下模型的配置： -\begin{itemize} -\item CPU 模型：gem5 支持四种不同的 CPU 模型。AtomicSimpleCPU 模拟一个 - 单周期处理器，模拟速度最快。TimingSimpleCPU 在此之上增加对存储访问时 - 间的模拟。O3CPU 则是一个详细的乱序执行处理器模型。 +\begin{enumerate} + \item CPU 模型：如图\ref{fig:gem5_cpu}，gem5 支持多种不同的 CPU 模型。AtomicSimpleCPU 模拟一个单周期处理器，模拟速度最快。TimingSimpleCPU 在此之上增加对存储访问时间的模拟。O3CPU 则是一个详细的乱序执行处理器模型。此外，gem5 还支持使用 KVM 虚拟化技术模拟 CPU 的执行。 \item 系统模式：gem5 可以用系统调用模拟（SE）和全系统（FS）两种模式进 行模拟，前者模拟大多数的系统调用，无需对操作系统和设备进行模拟，而后 者则模拟了操作系统和设备，同时执行用户态和内核态的指令。 \item 存储系统：gem5 包含两种存储系统模型，来自 M5 的 Classic 模型容易 配置且模拟速度快，而来自 GEMS 的 Ruby 模型则提供了一个可以精确模拟缓 存一致性模型的存储系统模拟框架。 -\end{itemize} +\end{enumerate} gem5 模拟器使用 C++ 编写，并集成了 Python，模拟器的核心功能由 C++ 实现， 而 Python 用于初始化、配置和控制模拟器。为了支持多种指令系统和缓存一致 |