Projet : CAPS - caps

<body bgcolor="#FFFFFF" text="#000000" link="#9944EE" vlink= "#0000FF" alink="#00FF00"> <h2><a name="SECTION00053000000000000000" id= "SECTION00053000000000000000"></a><a name="calvin2" id= "calvin2"></a><br /> Calvin2+DICE: génération de traces au vol pour la simulation de microarchitecture</h2> <a name="CAPS_logiciels_module-29" id= "CAPS_logiciels_module-29"></a> <p><br /> <br /> <span class="textbf">Participants :</span> Thierry Lafage, André Seznec.<br /> <br /></p> <p><strong>Mots clés :</strong> <i>collecte de traces de programmes, simulation de micro-architecture. .</i></p> <p><b>Contact :</b> André Seznec</p> <p><b>Statut :</b> Déposé à l'APP. sous le numéro IDDN.FR.001.470030.00.S.C.2000.000.10600 disponible sur demande.</p> <p><br /></p> <p>Le système <span class="textbf">calvin2</span>+DICE est composé d'une boîte à outils qui permet de générer une trace d'exécution de manière efficace et donne la possibilité d'effectuer des simulations « au vol ». L'efficacité obtenue en utilisant cette boîte à outils repose sur un mode « avance rapide » de l'exécution des programmes cibles et sur la possibilité de passer dynamiquement en « mode émulé » pour effectuer des simulations.</p> <p><br /></p> <p>Le mode « avance rapide » est obtenu grâce à une instrumentation légère du code cible pour uniquement exécuter le programme, sans collecter de trace ou effectuer de simulation. Ce mode doit ralentir le moins possible l'exécution car nous n'extrayons aucune information. L'outil d'instrumentation <span class="textbf">calvin2</span> est utilisé pour générer le code instrumenté.</p> <p>D'autre part, un émulateur de jeu d'instructions complètement intégré au programme cible (DICE) dirige un <span class="textbf">mode émulé</span> qui permet de générer de la trace ou d'effectuer des simulations « au vol ». L'émulateur est enfoui dans les programmes cibles de manière à avoir un accès direct à leur état et pour diriger leur exécution. Ici, l'accent est mis sur la flexibilité quant à la collecte de la trace : on peut changer de simulateur sans avoir à modifier l'émulateur ou à développer une autre infrastructure. Aussi, grâce à DICE, nous avons accès à toute l'activité utilisateur des programmes : bibliothèques partagées à chargement dynamique, code auto-modifiant, code auto-compilé.</p> <p><br /></p> <p>Pendant l'exécution des programmes cibles, des changements de mode ont lieu : quand une portion de code intéressante à tracer est atteinte (en mode rapide) le mode émulé est activé et la trace est générée (ou la simulation effectuée). Le cas échéant, on passe ensuite à nouveau en mode rapide pour se positionner sur une autre portion de code intéressante à tracer.</p> <div align="center"> <a name="fig:approche" id="fig:approche"></a><a name= "491"></a> <table> <caption align="bottom"> <strong>Figure 2:</strong> Fonctionnement d'un programme cible traité par le système <span class= "textbf">calvin2</span><span class="MATH">+</span>DICE. </caption> <tr> <td> <div align="center">  <img width="536" height="306" align="bottom" border="0" src="img3.png" alt= "\includegraphics [width=\linewidth]{approche.eps}" /> </div> </td> </tr> </table> </div> <p>La figure <a href= "logic_module-29_Toc.html#fig:approche">2</a> illustre et récapitule le fonctionnement d'un programme cible instrumenté par <span class="textbf">calvin2</span> et contenant DICE : le code instrumenté, DICE et le code de traitement de la trace font partie du même fichier exécutable et partagent le même espace d'adressage. Là, l'exécution commence en mode rapide : le code instrumenté est exécuté directement. Ensuite, un événement de basculement a lieu et l'exécution du code d'instrumentation (en pointillés) qui suit donne le contrÔle à l'émulateur embarqué. Quelques instructions sont émulées, tracées et éventuellement utilisées pour une simulation, puis le contrÔle retourne au mode rapide. L'apparition d'autres événements de basculement déclenche d'autres basculements en mode émulé et permet de simuler d'autres portions de code.</p> <p><br /></p> <p>Sur les programmes de la suite SPEC95, le système <span class="textbf">calvin2</span><span class= "MATH">+</span>DICE introduit un facteur de ralentissement moyen de seulement 1,38 en mode rapide.</p> <p>Pour plus d'informations sur le système <span class= "textbf">calvin2</span><span class="MATH">+</span>DICE, se référer à<br /> <a name="tex2html10" href= "http://www.irisa.fr/caps/projects/calvin2DICE/index.htm" target="_top" id= "tex2html10">http://www.irisa.fr/caps/projects/calvin2DICE/index.htm</a> ou contacter André Seznec</p> </body>