Gem5 simpoint 全流程

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已于 2022-09-09 03:07:58 修改 · 4.1k 阅读

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#gem5

于 2022-09-08 22:10:19 首次发布

该博客详细介绍了如何利用Gem5模拟器配合SimPoint工具进行性能关键点分析，生成simpoint和权重文件，并在之后的模拟中利用这些信息设置检查点。通过指定不同检查点，可以快速恢复执行，提高仿真效率。过程中涉及配置参数、命令行选项以及检查点的恢复方法。

使用gem5 生成 simpoint
cmdline：

build/X86/gem5.fast configs/spec2017/se_spec17.py --spec-2017-bench 
--spec-size=ref --warmup-insts=1000000 --maxinsts=100000000000 
--arch=X86 --cpu-type=AtomicSimpleCPU --sys-clock=1.6GHz 
--cpu-clock=3.5GHz --mem-size=16GB --mem-type=DDR4_2400_4x16 
--simpoint-profile 
--simpoint-interval 100000000  --l4-size=512MB -b mcf

生成的文件目录，其中simpoint.bb.gz生成的压缩文件，供simpoint使用。

./mcf/
├── benchmark_err
├── benchmark_out
├── config.ini
├── config.json
├── dumpDebugState.txt
├── simerr
├── simout
├── simpoint.bb.gz
└── stats.txt

使用simpoint处理simpoint.bb.gz 生成weights和simpoint
见simpoint weight 格式
此时我们得到了

./mcf/
├── benchmark_err
├── benchmark_out
├── config.ini
├── config.json
├── dumpDebugState.txt
├── simerr
├── simout
├── simpoint.bb.gz
├── simpoints
├── stats.txt
└── weights

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17 条评论

weixin_53450399 2025.08.06
博主还有spec2017的simpoint文件吗，重跑一遍时间太久了，万分感谢

小小菜鸡本鸡 2025.02.14
请教一下这个se-spec17.py这个脚本是基于哪个写的呢

两点水儿 2024.04.16
您好请问restore的时候为啥要切换CPU呢

南方铁匠 2023.02.06
(1)误差对比，那就是用片段的和整个程序比对结果，gem5跑spec2017的整个程序很慢，如果想要比，可以使用sniper仿真器，这个比较快，内部也支持simpoint (2) 直观的数据，gem5跑spec2017里面的一个完整的程序可能要20天，atomic mode，两天100Billion指令，simpoint的话，半天就可以跑完了。
- 南方铁匠回复两点水儿 2023.02.10
  要不你私信我你的微信吧，我们微信聊
- 两点水儿回复南方铁匠 2023.02.10
  在对比的时候，simSeconds需要看warm的吗
- 两点水儿回复南方铁匠 2023.02.08
  我只跑了557的benchmark这一个。您说的这个“用片段的和整个程序比对结果”，是比对哪个呀，带宽？延迟？还是哪个数据。
- 南方铁匠回复两点水儿 2023.02.07
  (1) 这个主要看你关心的是服务器上跑一样。如果你看时间的话，可以看simSecond，simSecond应该是和指令数目，周期，ipc有关。
- 两点水儿回复南方铁匠 2023.02.07
  您好，感谢解答。关于问题（1）我只跑了557的benchmark这一个。您说的这个“用片段的和整个程序比对结果”，是比对哪个呀，带宽？延迟？还是哪个数据。关于问题（2）目前我跑557，从simSeconds或者hostSeconds来看，是能看出使用simpoint能够大幅度缩短仿真时间，比如未使用simpoint，hostSeconds是18xxx，simSeconds是0.78xxx；使用的话，四个checkpoint中hostSeconds只有20左右，simSeconds也只有0.000034，这样是否能够说明问题。另外4个checkpoint中的总second是要把warm和interval的时间全部累加起来看吗，谢谢。

两点水儿 2023.02.06
您好感谢解答。我还有两个问题想请教您：（1）使用和不使用simpoint情况下，仿真性能上的误差应该怎样对比，也就是说该怎样校准。因为我理解simpoint虽然能最大限度的还原，但也是有误差的吧（2）GEM5中哪个数据能够最直观体现使用和不使用simpoint情况下对仿真速率的提升，比如提升了多少，这个怎么计算。感谢。

南方铁匠 2023.02.03
hostSeconds不是个重要的东西啊，可以不管。simpoint会产生每个片段的起始指令数字和这个片段运行的指令长度，gem5 restore每个片段，运行对应的指令长度，得到每个片段的stats.txt就可以了。restore是每个片段分别执行，也可以同时执行。可以看看simpoint的那篇论文，介绍的挺详细的。

两点水儿 2023.02.03
您好麻烦再请问一下，gem5里怎么对比是否使用simpoint的仿真时间呢。是否是不使用simpoint的情况下的hostSeconds，和使用simpoint时的对比。因为使用simpoint时会有生成BBV文件，生成checkpoint，以及restore三部分，每一部分都有对应的hostSeconds，是这几部分累加吗？还是只是看restore的。另外restore是并行的吗，是不是只看一组时间最长的就可以了。小白问题比较多，感谢。

两点水儿 2023.01.17
请问restore这一步是必须的嘛
- 南方铁匠回复两点水儿 2023.01.23
  如果有checkpoint就需要restore，没有就不需要

Sunisky111 2022.10.25
感谢分享，但是有两个问题想请教一下：1.在初始化阶段，我用也用了AtomicSimpleCPU，但是gem5报错，提示必须使用atomic CPU，直到我换成了NonCachingSimpleCPU才解决，这是为什么呢；2.我用AtomicSimpleCPU生成checkpoint之后，用O3CPU去restore，结果在switch_cpus: constructing CPU这个过程失败了，尝试了各种办法都没解决。这两个问题您有思路吗？
- 南方铁匠回复Sunisky111 2022.10.27
  另外这两个问题都不重要，可以忽略。第一个问题如果是在产生basic block vector或者产生checkpoint阶段遇到的问题，可以忽略，因为在产生这两个过程中，不需要cache，所以使用nonCachingSimpleCPU没有问题。第二个问题可以看我上一条回复的。主要是restore之后，switchCPU切换到你想要的CPU上。
- 南方铁匠回复Sunisky111 2022.10.26
  第一个问题可能和你的具体配置有关，第二个问题是gem5固定住的，gem5只支持从atomic cpu restore, 不过atomic执行了几条指令之后，你可以立刻switch到o3 cpu，这样对仿真没有影响