c - C 应用程序如何使用 gem5 在多个内核上工作？

Question

我是 gem5 模拟器的新手。我有一个 C 应用程序，我想让它运行得更快。所以我做的第一件事是使用循环展开和 SIMD 等多种技术对其进行优化。下一步，我打算让它在多核（X86和ARM）上工作，因为我必须使用 gem5 模拟器。

该应用程序用于 Radix4 计算。现在我已经成功地让它在X86和ARM的一个核心系统上运行，但是现在我想让它在 4、16、... 核心 X86 或 ARM 上运行。

有人可以给我一些提示或告诉我正确的方法吗？谢谢

这是关于应用程序的全球理念

void init_twiddle(int N)
{
  int i;
  for(i=0; i<TWIDDLE_LIMIT; i++)
  {
   /*Filling the twiddle table*/
  }
}

void init_LUT(int N)
{
  LUT_n2 = malloc((1+PMAX)*sizeof(int*));
  for (i=0; i <= PMAX; i++){
    for (j=0; j < n; j++)
    /*Calculate radix parametrs and put them in a table*/
  }
}

void bit_r4_reorder(float* x, float* y, int N)
{
/*Bit reordering after calculating the radix4*/
}

void radix4(float *x,float *y, int N)
{
/*function for the radix4 computing*/
}

int main()
{
/*Calling the previous functions*/ 
}

score 2 · Accepted Answer

该应用程序不知道它是在模拟系统上运行的，因此您可以将 gem5 视为一个真实系统来实现您的目标。即，通过使用 OpenMP 或 MPI。

如果被建模的系统安装了这些库（OpenMP 或 MPI），那么这些库理论上应该可以工作。

score 1 · Accepted Answer

在 gem5 方面，您只需要：

将-n <number-of-cores>选项传递给fs.py脚本
对于 ARM，要么：
- 使用--generate-dtb. 推荐的方法。aarch64 被阻止：https ://github.com/cirosantilli-work/gem5-issues/issues/18
- 选择具有正确 CPU 数量的正确 dtb，例如：
```
--dtb-file='system/arm/dt/armv7_gem5_v1_2cpu.dtb
```
  如果你想要 2 个 CPU。
  
  如果您需要当前任何 dtb 上不存在的 CPU 计数，您可以：
  - 将 dtb 转换为 dts，如下所述：工具来可视化 Linux 内核使用的设备树文件 (dtb)？修改它们，然后做相反的事情
  - 破解Makefile在 gem5 树中生成 dtb 的内容：https ://github.com/gem5/gem5/blob/a66fe6a8c36c9ab49cb3a35065bfc645d51036c8/system/arm/dt/Makefile#L40并使用以下命令重新生成它们：
    
    make -C 系统/arm/dt
  如果您想要 ARM 中超过 8 个内核，则需要进一步更改：How to run a gem5 arm aarch64 full system simulation with fs.py with more than 8 cores?
如果不这样做，Linux 内核将看不到系统中的所有 CPU。

然后，您可以通过以下方式验证内核数量是否发生了变化：

cat /proc/cpuinfo

至于你的程序本身，一切都像一个真实的系统一样工作，所以你应该寻找关于接口的教程，如 POSIX 或 C11 线程，然后在遇到问题时询问更具体的问题。

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