《Gem5模拟器代码阅读要点总结》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Gem5模拟器代码阅读要点总结（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一些编程要点：重要！要添加一个新的网络，找到$GEM5/configs/ruby/Ruby.py的第84行，添加一种新的 网络名称，并把几个py模块给pass 了。Mapping或线程迁移的实现，把原网卡类作为虚拟网卡类，要和协议收发message时，使用 虚拟网卡，而在进行网络的动作时使用实际网卡，两者之间建立一张mapping表。具体实现：在 GarnetNetwork_d 类中，建立外部网卡和内部网卡，将 networkInterface_d 类拆分成两部分，一部分用于和协议通信的外部网卡，另一部分用于和网络通信的内部网卡， 两者同时传入网络指针作为参数，即可相互调用。当有message
2、要发送时，即被inNode_ptr唤醒外部网卡后，根据map找到自己对应的内部 网卡src_internal_NI_id,以及消息目的地对应的内部网卡dest_internal_NI_id,将消息中增添 一个属性。并调用自己的内部网卡来发送消息给目的地对应的内部网卡节点，所有路由器内部的组件，都只传入路由器指针自身，而需要调用路由器其他组件完成的事情 （即流水级要前进），则函数都在路由器中实现，目的是让本组件方便调用，接着让路由器调 度它的另一组件去行动。所有具有wakeup方法的类，都是consumer的子类，见各个.hh文件。因为wakeup是在 consumer父类里作为虚函数出现的。当
3、scheduleevent之后就会在规定时间调用wakeup 绑定 consumer、sourcequeue 的目的是某些对象的 consumer 并不事先知道，如各种 link 的 consumer和source queue需要在构建网络时才知道,所以在那时需要设置consumer和source queue。当然有些对象的consumer是固定的，比如VA器的consumer 一定是SA器，所以在 schedule event函数里的第一个参数直接就写SA器了。各种东西的表示方法：1. Flit 转换为 message 指针：MsgPtr msg_ptr = t_flit-get_msg_p
4、tr();NetworkMessage* net_msg_ptr = safe_cast(msg_ptr.get();各种拓扑py：位于 ruby/network/topologies 中，以 Mesh.py 为例每个都继承于Topology类，都定义了 MakeTopology方法，传入的参数为：nodes：所有控制器的指针数组，模拟器先构建各种controller，然后将各个controller 作为参数传进来构建拓扑options：配置，基本就是命令行敲入的num_cpus、mesh_rows等等IntLink, ExtLink, Router:输入、输出link以及路由器的构造函数指针
5、函数返回一个mesh对象，其属性包括routers以及extlink和inlink，都是对象数组 此MakeTopology函数的主要任务是构建路由器以及各种节点与路由器之间、路由器与路由 器之间的连线Topology.cc/hh:传入的参数为param p,用到mesh.py生成的拓扑结构。其param（）就是mesh对象，里面 含 exlink/inlink等对象。从param（）中 ext_link对象数组，将每个都转换成ext_link（由于之前在mesh.py中就用 Extlink构造函数调用的，所以构造出来的肯定是exlink类型的）。同时得到controller和router对象
6、应用，前者是在mesh.py中的nodes参数传进去的（之 前将所有controller都构建好了，作为nodes参数传进去的），后者是用Router的构造函数构 造的。接着遍历每个在 Python 中生成的外部、内部连线，得到两端点的指针 （路由器或是 controller），把外部节点即controller的src，编号为0外部节点数-1，而其dest编号为外 部节点数 2 倍外部节点数 - 1 ，而内部节点编号为 2倍的外部节点数 2 倍的外部节点 数 + 内部节点（即路由器）数 - 1。则在C+中建立具体的连线，需要建立两个方向的连线。起始就是在m_link_map字典中添 加sour
7、ce,dest的pair到link_entry（link指针和方向）的map映射。这里的source和dest就 用刚才的方法编号了。其 create_link 方法：1. 首先找到最大的switch_id,注意这里的switch不仅是路由器，还包括controller， 所以最大的switchd + 1就是所有的节点加路由器。比如network_test，如果 是 4*4 的 Mesh,每个节点有一个 L1 和 direcotry，则 0-31 是 controller 的 src， 32-63是controller的dest， 64-79为路由器，所以总共是80个switch02. 权重矩
8、阵、latency矩阵、interswitch矩阵的大小都设为switch数目*switch数 目。初始化时，遍历每个m_link_map（注意是双向的），把其中的源和目的的权 重找到，赋给相应的weightsrcdest。权重矩阵的对角线设为0（自己到自己的 花销是 0），其余暂时设为无限。3. 接下来调用shortest_path函数，寻找任意两个节点（包括路由和controller）之间 的最短路径。即根据权重矩阵，更新延时矩阵和中间路由矩阵，返回最短距离 矩阵。权重矩阵不变4. 接着遍历权重矩阵，找到所有权重矩阵中非无限的元素，即有链路，则得到以 链路起点为起点，终点为下一跳的初始一
9、Hop，所能达到的目的地的集合。形成 了一种类似反向的路由表。5. 最后正式建立起链路，Makelink方法，把路由表的入口（即这个链路能够到达的 目的地的集合）也传进链路的属性中。这里 Makelink 中调用的 MakeExLink、 MakeInLink 和 MakeInternalLink 三个函数，由具体网络实现， Garnet 中由 GarnetNetwork_d实现，因为不同的网络有不同的Link的样子，如Garnet需要 数据 link 和 creditlink 两条。BasicLink.cc/hh/py里面构建了 3个类，分别是BasicLink、BasicIntLink和B
10、asicExLink。后两个继承第一个。 Cc/hh 从 py 文件中获取参数， BasicLink 中的参数为 latency、 bandwidth factor 和权重； BasicIntLink为内部节点和外部节点的指针，而BasicExLink为节点a和b的指针latency和权 重为默认值 1，在构建拓扑时调用构造会改掉的。而带宽系数为 16。 外部节点为 Param.RubyController,内部节点、节点a和b均为Param.BasicRouter。这些均为属性。BasicRouter.cc/hh/py什么也没有，只有param p传入的id,而在py中，该id也没有默认值，
11、需要在构建拓 扑时调用构造函数时指定。Network.cc/hh/py构造中，从Python中传入的参数有虚网数、拓扑类型的指针、控制消息的大小，并获 得总共的controller个数。最后使得每个终端节点（controller的网络指针属性指向自身）。此 外提供一个将 MessageSizeType 转换为控制消息 type 和数据消息 type 的方法。其中控制消 息大小是由python指定的，通常是8个字节，而数据一般是一个cache line，为64字节再 加上控制的 8 字节，为 72 字节。接 下 来 看 Garnet 文 件 夹 内 的 文 件NetworkHeader.hh规定
12、了在 Garnet 中才使用的一些宏和枚举，包括虚网类型枚举（控制虚网、数据虚网 默认虚网）、flit类型（头、身子、尾、又是头又是尾）、VC状态（空闲、正在VA、占用）、以及 flit stage（刚生成、VA、SA、ST、LT）。BaseGarnetNetwork.cc/hh/py构造中从python中传入网卡使用的flit大小，python中默认为16字节，以及每个虚网 的VC数目为4。要求每条链路的带宽因数bandwidth factor要和ni的flit大小相同，都为16 字节。生成 m_toNetQueues 以及 m_fromNetQueues 两个属性，均为长度为 contro
13、ller 个数的 message buffer的二维向量，第二维是它的虚网数。即对于每个controller的每个虚网，都建 立一个进一个出的message buffer，并且实例化了。以上为 Garnet（ 即较为精确的片上网 ）通用的文件 * 接下来看 Garnet-fixed-pipeline 文件夹内的文件，也是最内层的文件GarnetNetwork_d.cc/hh/pyPython中传入参数为每个数据、控制的VC的buffer，含多少个flit，数据默认为4。 用爷爷类 Network 类中得到的拓扑指针，访问路由器，加入到本类的路由器向量属性中， 方便调用。初始化时，使每个路由器的
14、网络指针指向自身，接下来建 立网卡，每个终端节点 （controller）都建立一个，接下来根据拓扑，调用拓扑的create_link方法建立矩阵，以及每条 路径的反向路由表。并根据Garnet的特征，建立的链路有credit和数据link两种。建立的 所有link都加入到m_link_ptr_vector中，最后遍历之，将其网络指针指向自身。至此，终端 节点、路由器以及所有Link的网络指针，全指向了自己，即GarnetNetwork。而在MakeInLink健立网卡到网络，即路由器的连线）中，BasicLink的指针作为参数传递 进去的，将其强制转换为 GarnetLink 后，就有了 n
15、etlink 和 creditlink 两条，分别加入 m_link_ptr_vector 和 m_creditlink_ptr_vector 后，让路由器建立输入端口，网卡建立输出端 口，都将数据 Link 和 credit link 传入。MakeOutLink 和 MakeInternalLink 也类似。注意，路由器在建立输出端口的时候，需要 传递进路由表路由以及链路的权重。此外提供了父类属性 m_toNetQueues 以及 m_fromNetQueues 的 getter 方法，以及 getRubyStartTime 方法GarnetLink_d.cc/hh/py有python传入
16、的参数有link_id、link_latency、每个虚网的vc数，虚网数以及通道宽度 （必须等于bandwidth factor）0注意这些的类为NetworkLink_d，下面的文件用到的。此外在 GarnetlntLink_d 以及 GarnetExtLink_d 类中，还要调用 NetworkLink_d 和 CreditLink_d 两个构 造函数各两次，因为是双向的，构建两条链路，并append到一个向量中，作为向量的参数 传给 cc 文件。分别为 credit_links 和 network_links。.cc 中直接取 network_links0为入， network_links1 为出，credit link也一样。NetworkLink
