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index e16fe51..2c83fe3 100644
--- a/chap/chap5.tex
+++ b/chap/chap5.tex
@@ -64,14 +64,12 @@ L2 Cache & 2MB, 16路组相联, 8周期延迟\tabularnewline
\section{评测指标}
-本文评测每种微体系结构设计的安全性和性能。安全性表现为是否受 Spectre 攻击的
-影响,本文构造测试程序测试微体系结构的安全性。性能指标使用每个微体系结构设计运
-行基准程序,和 Baseline 的运行时间的比值,平均性能取这些比值的几何平均
-数。
+本文评测每种微体系结构设计的安全性和性能。安全性表现为是否受 Spectre
+攻击的影响,本文构造测试程序测试微体系结构的安全性。性能指标使用每个微
+体系结构设计运行基准程序,和 Baseline 的运行时间的比值,平均性能取这些
+比值的几何平均数。
-\section{评测结果与分析}
-
-\subsection{微体系结构安全性测试}
+\subsection{功能验证}
本文构造一个测试程序对每种配置的处理器进行安全性的测试,用于验证实现的
方案可以防御 Spectre 攻击。
@@ -91,7 +89,7 @@ L2 Cache & 2MB, 16路组相联, 8周期延迟\tabularnewline
攻击得到 X 的值 123. 而在其他配置中,array2 的所有位置都发生缓存缺失,
从而攻击者无法得出 X 的值,说明这些配置都能防御 Spectre 攻击。
-\subsection{SPEC CPU2006的性能评测}
+\section{SPEC CPU2006 的性能评测与分析}
本文对 21 个 SPEC CPU2006 基准测试进行评测,基准测试的数据集使用 ref
集。所有的基准程序均用 GCC 8.3.0 编译,编译优化选项为 -O2,并且和
@@ -159,7 +157,8 @@ Glibc 2.24 静态链接。
%% \end{table}
图\ref{fig:is_spec06_result}是每种配置的处理器运行 SPEC CPU2006 相对于
-Baseline 的运行时间。
+Baseline 的运行时间。其中 cactusADM 和 lbm 由于每种配置的相对运行时间
+都接近 1,故未列入图中。
\begin{figure}[htbp]
\centering
@@ -175,74 +174,87 @@ Baseline 的运行时间。
6 个在 10\% 至 20\%. 性能开销最大的是 omnetpp, 所有安全的方案都会造成
94\% 以上的性能开销。
+\begin{figure}[htbp]
+ \centering
+ \includegraphics[width=\textwidth]{specload_ratio.eps}
+ \caption{SPEC CPU2006 中 SpecLoad 在所有操作中的比例}
+ \label{fig:specload}
+\end{figure}
+
+%% \begin{table}[htbp]
+%% \begin{tabular}{|c|c|c|c|}
+%% \hline
+%% 基准测试 & IS & IS+DIFT & SpecLoad 减少量\tabularnewline
+%% \hline
+%% \hline
+%% astar & 34.80\% & 19.79\% & 43.13\%\tabularnewline
+%% \hline
+%% bwaves & 10.75\% & 0.23\% & 97.89\%\tabularnewline
+%% \hline
+%% bzip2 & 12.12\% & 5.49\% & 54.74\%\tabularnewline
+%% \hline
+%% cactusADM & 0.51\% & 0.13\% & 74.51\%\tabularnewline
+%% \hline
+%% calculix & 9.89\% & 3.06\% & 69.04\%\tabularnewline
+%% \hline
+%% GemsFDTD & 6.29\% & 0.13\% & 97.91\%\tabularnewline
+%% \hline
+%% gobmk & 12.61\% & 2.60\% & 79.38\%\tabularnewline
+%% \hline
+%% gromacs & 0.76\% & 0.06\% & 92.74\%\tabularnewline
+%% \hline
+%% h264ref & 5.43\% & 0.94\% & 82.68\%\tabularnewline
+%% \hline
+%% hmmer & 9.52\% & 4.82\% & 49.35\%\tabularnewline
+%% \hline
+%% lbm & 1.39\% & 0.00\% & 100.00\%\tabularnewline
+%% \hline
+%% leslie3d & 5.98\% & 0.11\% & 98.23\%\tabularnewline
+%% \hline
+%% libquantum & 1.99\% & 0.00\% & 99.99\%\tabularnewline
+%% \hline
+%% mcf & 10.56\% & 2.11\% & 79.99\%\tabularnewline
+%% \hline
+%% milc & 3.22\% & 0.10\% & 97.04\%\tabularnewline
+%% \hline
+%% namd & 2.67\% & 0.84\% & 68.73\%\tabularnewline
+%% \hline
+%% omnetpp & 5.94\% & 1.94\% & 67.37\%\tabularnewline
+%% \hline
+%% sjeng & 13.19\% & 2.72\% & 79.35\%\tabularnewline
+%% \hline
+%% soplex & 9.68\% & 4.63\% & 52.22\%\tabularnewline
+%% \hline
+%% sphinx3 & 6.63\% & 1.41\% & 78.68\%\tabularnewline
+%% \hline
+%% zeusmp & 6.70\% & 0.03\% & 99.58\%\tabularnewline
+%% \hline
+%% \end{tabular}
+%% \centering
+%% \caption{SPEC CPU2006 中 SpecLoad 在所有操作中的比例}
+%% \label{tab:specload}
+%% \end{table}
+%%
为了观察使用基于信息流追踪的检测机制的效果,可以统计 IS 和 IS+DIFT 方
-案中 SpecLoad 请求的数量。表\ref{tab:specload}列出两种方案中,SpecLoad
+案中 SpecLoad 请求的数量。图\ref{fig:specload}列出两种方案中,SpecLoad
请求的数量和程序的总操作数(gem5 模拟后得出的 sim\_ops 结果)的比例。
-\begin{table}
-\centering
-\begin{tabular}{|c|c|c|c|}
-\hline
-基准测试 & IS & IS+DIFT & SpecLoad 减少量\tabularnewline
-\hline
-\hline
-astar & 34.80\% & 19.79\% & 43.13\%\tabularnewline
-\hline
-bwaves & 10.75\% & 0.23\% & 97.89\%\tabularnewline
-\hline
-bzip2 & 12.12\% & 5.49\% & 54.74\%\tabularnewline
-\hline
-cactusADM & 0.51\% & 0.13\% & 74.51\%\tabularnewline
-\hline
-calculix & 9.89\% & 3.06\% & 69.04\%\tabularnewline
-\hline
-GemsFDTD & 6.29\% & 0.13\% & 97.91\%\tabularnewline
-\hline
-gobmk & 12.61\% & 2.60\% & 79.38\%\tabularnewline
-\hline
-gromacs & 0.76\% & 0.06\% & 92.74\%\tabularnewline
-\hline
-h264ref & 5.43\% & 0.94\% & 82.68\%\tabularnewline
-\hline
-hmmer & 9.52\% & 4.82\% & 49.35\%\tabularnewline
-\hline
-lbm & 1.39\% & 0.00\% & 100.00\%\tabularnewline
-\hline
-leslie3d & 5.98\% & 0.11\% & 98.23\%\tabularnewline
-\hline
-libquantum & 1.99\% & 0.00\% & 99.99\%\tabularnewline
-\hline
-mcf & 10.56\% & 2.11\% & 79.99\%\tabularnewline
-\hline
-milc & 3.22\% & 0.10\% & 97.04\%\tabularnewline
-\hline
-namd & 2.67\% & 0.84\% & 68.73\%\tabularnewline
-\hline
-omnetpp & 5.94\% & 1.94\% & 67.37\%\tabularnewline
-\hline
-sjeng & 13.19\% & 2.72\% & 79.35\%\tabularnewline
-\hline
-soplex & 9.68\% & 4.63\% & 52.22\%\tabularnewline
-\hline
-sphinx3 & 6.63\% & 1.41\% & 78.68\%\tabularnewline
-\hline
-zeusmp & 6.70\% & 0.03\% & 99.58\%\tabularnewline
-\hline
-\end{tabular}
-\caption{SPEC CPU2006 中 SpecLoad 在所有操作中的比例}
-\label{tab:specload}
-\end{table}
-
可以看出,几乎所有的基准程序中,DIFT 可以过滤一半以上被认为不安全的装
载操作,其中 bwaves, GemsFDTD, libquantum, milc 中,推测式执行中的装载
指令只有 3\% 以下需要用安全的方式执行,因此使用 Fence+DIFT 即可以获得
-与 Baseline 几乎同等的性能。在 IS+DIFT 性能开销最大的 omnetpp 中,
-SpecLoad 的数量只减少了 67\%,而性能开销接近 20\% 的 calculix 和 astar,
-SpecLoad 减少的数量也在 70\% 以下。
+与 Baseline 几乎同等的性能。
+
+在 IS+DIFT 性能开销最大的 omnetpp 中,SpecLoad 的数量只减少了 67\%,而
+性能开销接近 20\% 的 calculix 和 astar,SpecLoad 减少的数量也在 70\%
+以下。而在 calculix 和 astar 中,对不安全的装载指令,用 InvisiSpec 策
+略执行,比阻止这些指令的执行,有明显的性能提升。
%\Todo: 评测结果的分析
\section{小结}
本章先介绍了评测环境,列出了各个处理器配置的基本参数。其后给出了评测指
标,包括安全性的测试和性能测试的指标。最后给出了安全测试的方法和结果,
-以及用 SPEC CPU2006 进行性能评测得出的性能结果与分析。
+以及用 SPEC CPU2006 进行性能评测得出的性能结果与分析。功能验证表明,本
+文使用的基于 DIFT 的检测方法和 InvisiSpec 装载指令执行策略,都能阻止
+Spectre 攻击泄露内存中的数据。通过将这两种方法结合,防御 Spectre 攻击
+的性能开销为 8.5\%.