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基于龙芯CPU的多核全系统模拟器SimOS—Goodson
  • ISSN号:1000-9825
  • 期刊名称:《软件学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP302[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]中国科学院计算技术研究所,北京100080, [2]中国科学技术大学计算机科学技术系,安徽合肥230027
  • 相关基金:Supported by the National Natural Foundation of China for Distinguished Young Scholars under Grant No.60325205 (国家杰出青年基金); the National High-Tech Research and Development Plan of China under Grant Nos.200SAA 110010, 2005AA119020 (国家高技术研究发展计划(863)); the National Grand Fundamental Research 973 Program of China under Grant No.2005CB321600 (国家重点基础研究发展规划(973)); the Basic Research Foundation of the Institute of Computing Technology, the Chinese Academy of Sciences under Grant No.20056020 (中国科学院计算技术研究所基础研究基金); the Knowledge Innovation Program of the Institute of Computing Technology, the Chinese Academy of Sciences under Grant No.20056240 (中国科学院计算技术研究所知识创新课题)
中文摘要:

随着片上多核结构成为当前高性能微处理器发展的趋势,目标工作负载也变得多样化,传统的用户级模拟器已不能适应未来体系结构的研究需要、基于SimOS全系统模拟环境,设计并实现了龙芯CPU的片上多核全系统模拟器SimOS-Goodson.在SimOS-Goodson的设计中运用了时序与功能分离的组织形式,并采用了一种新的值预测校验算法来解决模拟环境中的存储一致性问题、经过与真实硬件环境进行交叉校正,保证了模拟器的可信度与准确度与用户级模拟器相比,SimOS-Goodson保持了高速、灵活的优点,又具备精确、全系统和易使用的特征.通过对完整Linux操作系统的移植,可在SimOS-Goodson所模拟的全系统环境中进行各类微体系结构和应用负载的分析与评估.在3.0GHz的Pentium4微机上,SimOS-Goodson的指令模拟速度超过300K/秒.SimOS.Goodson将会在基于龙芯CPU的片上多核体系结构研究中发挥重要作用.

英文摘要:

As the Chip MultiProcessors (CMPs) have become the trend of high performance microprocessors, the target workloads become more and more diversified. The traditional user-level simulators cannot handle them, so new simulators are needed for the future architecture research. Based on the SimOS full-system environment, a new multi-core full-system simulator of Goodson processors, SimOS-Goodson, has been designed and implemented. The SimOS-Goodson decouples the simulation functionality and timing. It adopts a new value-prediction approach to implement memory consistency in the simulation environment. The credibility and accuracy of SimOS-Goodson are achieved by cross-validating the simulator with the actual hardware. The simulator inherits the benefits such as high speed and high flexibility from the traditional user-level simulators. It also has the new benefits such as accuracy, full-system support and easy to use. By porting the entire Linux OS, analysis and evaluation of the microarchitecture and workloads can be conducted easily in the SimOS-Goodson full-system environment. On a machine of Pentium4 3.0GHz, the speed of SimOS-Goodson exceeds 300K instructions per second. SimOS-Goodson will play a key role in the research of future Goodson multi-core architecture.

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期刊信息
  • 《软件学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院软件研究所 中国计算机学会
  • 主编:赵琛
  • 地址:北京8718信箱中国科学院软件研究所
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jos@iscas.ac.cn
  • 电话:010-62562563
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-9825
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2560/TP
  • 邮发代号:82-367
  • 获奖情况:
  • 2001年入选中国期刊方阵“双百期刊”,2000年荣获中国科学院优秀科技期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:54609