OpenSMT:一个同时多线程处理器模拟器的设计和实现  

OpenSMT:The Design and Implementation of a Simulator for Simultaneous Multithreading Processor Architecture

作　　者：路放[1] 安虹[1] 梁博[1] 任建[1] 

机构地区：[1]中国科学技术大学计算机科学技术系,合肥230027

出　　处：《计算机科学》2006年第1期158-163,共6页Computer Science

基　　金：国家自然科学基金(60373043);安徽省自然科学基金(050420206);国家863高科技发展计划资助项目(2001AA111100)和(2002AA110010);中国科学院知识创新工程重大项目(KGCX2-109)

摘　　要：同时多线程(SMT)技术是目前微处理器体系结构的研究热点之一。为了支持对 SMT 技术和基于 SMT 核的单芯片多处理器(CMP)体系结构技术的深入研究,我们在广泛使用的超标体系结构模拟器 SimpkScalar 的基础上.通过对 SMT 结构的关键特性进行适当的抽象,开发了一个 SMT 体系结构模拟器 OpenSMT。本文介绍了该模拟器主要的设计思想和实现方法,包括多个线程上下文结构的表示、超标量流水线各个阶段的模拟,以及模拟器设计和实现时需要解决的几个关键问题等。初步的应用研究表明,与现有可免费获得的研究用 SMT 模拟器相比,该模拟器能够较好地平衡模拟性能、灵活性和精度三个基本设计目标.实现了执行驱动、易于扩展指令集结构、艮好的用户接口、灵活的软件结构、适宜评估更广泛的 SMT、体系结构设计空间等设计要求。Simultaneous multithreading （SMT）becomes one of the major trends in the future micro-processor design. In order to provide a platform to support the research about SMT processor or CMP architecture with SMT cores, the SMT simulator（OpenSMT）is built on the SimpleSalar Tool Set by abstracting the key characters of SMT architecture properly. This paper describes the main features of this simulator including structure of multithreading context, the de- tailed designs about each pipeline stages, and the approaches to simulate the multithreaded micro-processor. Compared with other free SMT simulators, OpenSMT balances the tradeoff among the performance, flexibility and accuracy. In addition, OpenSMT uses the execution-driven technique, has the flexible software model and allows the configuration of a large set of architectural parameters to evaluate the SMT architecture.

关 键 词：处理器模拟器 同时多线程 软件模型 结构模型 性能评价 

分 类 号：TP393.01[自动化与计算机技术—计算机应用技术] TP332[自动化与计算机技术—计算机科学与技术]