实验纪录——GEM5+McPAT

gem5安装

#gem5最新下载：http://repo.gem5.org/ （第二个）
#稳定版的gem5,github地址：https://github.com/EmilyBragg/mcpat-gem5
$sudo apt-get install g++  
$sudo apt-get install scons  
$sudo apt-get install swig  
$sudo apt-get install zlib1g-dev  
$sudo apt-get install python-dev  
$sudo apt-get install m4  
$sudo apt-get install libprotobuf-dev python-protobuf protobuf-compiler libgoogle-perftools-dev  
$sudo apt-get install python-pydot

gem5使用
- scons build/（目标架构名称）/gem5.opt，例如X86, ALPHA，ARM
- 测试：./build/目标架构名称/gem5.opt configs/example/se.py -c tests/test-progs/hello/bin/目标架构名称/linux/hello
- ./build/目标架构名称/gem5.opt configs/example/se.py -h 可以查看命令行参数
gem5遇到的问题：
- 使用scons编译生成X86的opt时，会出现defined but not used [-Werror=unused-variable]的问题。解决：
```
1. 使用grep -rn "Werror" 找到
src/SConscript:162:    def __init__(self, source, Werror=True, swig=False, **guards):
2. 此时将True改为False即可
```
- 使用gem5进行测试的代码必须是静态编译之后的可执行文件，例如gcc hello.c -o hello -static
- 测试代码的输入问题
  - 当测试代码的输入是从命令行输入时，使用-o “输入参数”
  - 当测试代码使用的cin/scanf的输入时，使用–input “文件”，将标准输入定位到文件中。–output是将代码中的输出重定向到文件中
  - 示例
```
./build/X86/gem5.opt configs/example/se.py --cpu-type=detailed --caches --l2cache  -c qsort/bin/qsort_O2 -o "qsort/input_small.dat" --output="qsort_O2.out"
```
gem5的输出文件到mcpat的输入文件的转换
- 两者之间的转换过程主要是将mcpat提供的模板文件中未知参数替换为gem5的输出文件中提供的参数
- 转换脚本：git clone https://bitbucket.org/dskhudia/gem5tomcpat.git
- 输入文件：stats.txt config.json template-xeon.xml(mcpat提供的模板文件，也可能是其它的)
- 输出文件：mcpat-out.xml文件，可用于mcpat使用
```
python ../GEM5ToMcPAT.py ./input/stats.txt ./input/config.json ../template-xeon.xml
```
- 可能会出现的问题：stats.txt文件中包括多个统计信息，因此需要先将其拆分为多个单个的文件，然后再使用，拆分的依据是文件中的：“---------- Begin Simulation Statistics ----------” ，拆分使用python脚本
- 拆分之后的输出文件为多个number.txt，此时需要将这些文件逐一转换，shell脚本为：输出文件为number.xml，用于mcpat使用
```
# import re
# coding=gbk
f1 = file("stats.txt")
ss = "---------- Begin Simulation Statistics ----------"
sr = f1.read().split(ss)
f1.close()
for i in range(len(sr)):
    f = file("%d.txt" % i, "w")
    f.write(sr[i] if i == 0 else ss + sr[i])
    f.close()
```
```
#!/bin/bash
mkdir output
i=1
for i in {1..1}
do
    python ../GEM5ToMcPAT.py ./input/$i.txt ./input/config.json ../template-xeon.xml
    mv mcpat-out.xml ./output/$i.xml
    let i=i+1
done
```

McPAT的使用

McPAT文件也可以从github中下载：https://github.com/EmilyBragg/mcpat-gem5

使用make命令，在McPAT文件中编译，如果出错，解决为：

sudo apt-get install gcc-multilib
sudo apt-get install g++-multilib

转换过程：

#使用mcpat进行模拟，得到结果在output.log中
./mcpat -infile input.xml -print_level 5 > output.log
#如果是多个需要模拟的文件，希望将结果输出到一起，使用cat命令
cat output_i.log >>total.log

hotspot使用

https://github.com/copies/hotspot hotspot v6.0的代码
输入文件是mcpat统计到的各个部件的动态功耗文件，通过hotspot可以得到各个部件的温度值。hotspot需要输入版图文件，默认的是ev6.flp，是根据alpha21264绘制的。对于自己的需求，可以根据mcpat生成的log文件中各个部件的面积来计算每个部件的长，宽和坐标，自己规划版图

#mcpat.ptrace文件为mcpat输出文件中，提取出的每个部件的名称和动态功耗，第一行为部件名称，之后每一行对应着动态功耗文件
./hotspot -c hotspot.config -f ev6.flp -p mcpat.ptrace -o output.ttrace
#输出文件为output.ttrace为各个部件的瞬时的温度文件
./hotspot -c hotspot.config -f ev6.flp -p mcpat.ptrace -steady_file output.steady
#输出文件为output.steady为各个部件的稳态时的温度文件
./hotspot -c hotspot.config -f ev6.flp -p mcpat.ptrace -steady_file output.steady -model_type grid -grid_steady_file output.grid.steady
./grid_thermal_map.pl ev6.flp output.grid.steady >output.svg
#svg文件为矢量图，为最后绘制的温度版图

参考：http://blog.csdn.net/caoyahong114/article/details/50955732

实验纪录——GEM5+McPAT

实验纪录——GEM5+McPAT

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