Ubuntu20.04搭建gem5并运行helloworld

相关资料

1. gem5官网
2. 知乎-计算机体系结构-gem5模拟器入门
3. gem5:Hello World Tutorial

一、安装gem5

1.下载依赖

sudo apt install build-essential git m4 scons zlib1g zlib1g-dev \
    libprotobuf-dev protobuf-compiler libprotoc-dev libgoogle-perftools-dev \
    python3-dev python-is-python3 libboost-all-dev pkg-config

从github或gitee上拷贝gem5代码

git clone https://gitee.com/koverlu/gem5.git

拷贝完成后，会多一个gem5的目录我们进入该目录，在执行对应的构建命令。这里构建的是X86架构，如果要构建ARM或其他架构同理

cd gem5
scons build/X86/gem5.opt -j9

构建完成后，如果没有错误，说明构建成功。在gem5目录下会多一个名为build的目录。

二、运行helloworld

在安装完gem5的环境后，我们可以编写对应的helloworld程序进行测试。在根目录下（gem5目录下），新建一个名为hello-world.py的python文件。

from gem5.isas import ISA
from gem5.components.boards.simple_board import SimpleBoard
from gem5.components.cachehierarchies.classic.no_cache import NoCache
from gem5.components.memory.single_channel import SingleChannelDDR3_1600
from gem5.components.processors.simple_processor import SimpleProcessor
from gem5.components.processors.cpu_types import CPUTypes
from gem5.resources.resource import Resource
from gem5.simulate.simulator import Simulator


# Obtain the components.
cache_hierarchy = NoCache()
memory = SingleChannelDDR3_1600("1GiB")
processor = SimpleProcessor(cpu_type=CPUTypes.ATOMIC, isa=ISA.x86, num_cores=1)

#Add them to the board.
board = SimpleBoard(
    clk_freq="3GHz",
    processor=processor,
    memory=memory,
    cache_hierarchy=cache_hierarchy,
)

# Set the workload.
binary = Resource("x86-hello64-static")
board.set_se_binary_workload(binary)

# Setup the Simulator and run the simulation.
simulator = Simulator(board=board)
simulator.run()

这个例子演示了一个最简单的环境，没有Cache，CPU直连主存。值得一提的是，官方文档上给的helloworld示例有问题，SimpleProcessor函数需要有三个参数，还需要指定ISA，在最上方也需要引入from gem5.isas import ISA。否则执行会报错。

使用如下命令运行该程序，如果输出Hello World!，则说明成功.

./build/X86/gem5.opt hello-world.py