[GEM5学习]2、GEM5模块继承关系和运行机制解析

GEM5模块和类继承关系解析

GEM5有很多Python模块组成，在Python中一个xxx.py文件就可以构成一个模块，通过目录来组织模块间的层次关系，在每个相关的目录下面有个__init__.py文件来说明这个目录是个Python包组织的目录。下图是GEM5使用的模块及其层次关系。



其中GEM5内部用到的模块在m5.internal包下，这些模块也都是由swig导出的，swig的描述文件在src/python/swig/中。而GEM5仿真真正模拟CPU、Cache等组件的模块被映射到m5.objects中（我花了一些时间才搞懂了objects中的模块哪儿来的，上篇文章已经说明了）。

GEM5组件中类的部分继承关系如下图所示:



所有的组件模块都继承于类SimObject，这些模块也最终map到Python包中的m5.objects下。

GEM5运行机制

使用下面命令运行仿真程序

build/X86_MESI_Three_Level_sparse/gem5.opt configs/example/se.py -c test

查看目录m5out下生成的config.dot.pdf文件可以看到使用的架构图如下：


GEM5中，cpu core 和ruby（用来仿真cache和memory）直接用port连接。ruby内部模块直接用Messagebuffer连接。

接前篇，系统调用了simulate（）函数，在simulate函数中调用doSimLoop()函数，参数为一个EventQueue，这个函数体中有一个while(1)的循环，不断的调用serviceOne()函数（在eventq.cc文件中），从EventQueue中取下队首的事件，然后调用process函数，process是一个回调函数，process函数在不同的模块有不同的处理方法，在cpu中可能是一个fetch行为、一个译码执行行为等。在Ruby中，一般会触发一个wakeup行为。