文档介绍：国防科学技术大学
硕士学位论文
多核多线程处理器模拟器的设计与实现
姓名:陈皓
申请学位级别:硕士
专业:计算机科学与技术
指导教师:徐炜遐;王永文
20071101
拟器的设计方法一执行驱动的模拟方法,以及在执行驱动方法的基础上提出的时序优先摘要模拟器的设计方法,建立了同时多线程的流水线、寄存器文件等结构,同时利用语言多线程处理器技术是当前微处理器体系结构的研究热点之一,而单芯片多处理器补惴河τ糜谏逃么砥髦小K孀庞布际醯姆⒄梗诘ジ鲂酒蟡不但可以集成多个处理器核,而且每个处理器核都可以采用多线程结构。多核多线程处理器必将成为未来处理器研究的热点和发展方向。开发一款支持多核多线程处理器的模拟器将对处理器体系结构的研究提供重要的支持。本文深入分析了同时多线程体系结构,包括流水线、分支预测器、存储层次、寄存器文件等部分。提出了一种简单的多核同时多线程体系结构,同时掌握了当前主流模的设计方法。并基于威斯康星大学的体系结构模拟器,提出了我们的结构面向对象技术实现多核多线程的模拟。初步的实验表明,我们设计的模拟器模拟行为正确,性能统计结果能够为体系结构研究提供定量依据,支持全系统模拟,并且具有良好的用户接口和灵活的软件结构。关键词:多核,多线程,模拟器,踪迹驱动,时序优先国防科学技术大学研究生院学位论文第‘
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图目录发射带宽增加后程序的陀布丛佣仍龀で魇啤图发射槽使用情况示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图章节的基本关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.同时多线程处理器体系结构模型示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图单线程处理器流水线与砥髁魉叩谋冉稀图存储层次示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯五同时多线程处理器中共享资源的分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.:⋯⋯⋯图队列类共享资源利用率举例⋯⋯⋯⋯⋯模拟器的组成框图⋯⋯⋯⋯⋯结构框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.的存储层次⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.处理器核的体系结构模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图踪迹驱动模拟的流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图执行驱动模拟周期图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图踪迹驱动和执行驱动的模拟方法比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图模拟器的结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图基于的同时多线程处理器核模型图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯模拟器的控制流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图≈付瘟鞒掏肌图肼攵瘟鞒掏肌图鞫榷瘟鞒掏肌图葱卸瘟鞒掏以指令为例图峤欢瘟鞒掏肌一次实验中的部分模拟数据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一图线程数目不同时,每十万条指令出现偏离的次数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图槽类资源数量不同时,和时序模拟器的性能对比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图四核二线程时,结构的处理器核的数目不同时,结构的图指令窗口容量为时,槽类资源数量对挠跋臁图指令窗口容量为保劾嘧试词慷訧的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图单线程情况下,槽类资源的数量对挠跋臁图国防科学技术大学研究生院学位论文第
表目录表配置参数表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.表取指数量和提交数量为钡闹芷谑甲苤芷谑陌俜直取国防科学技术大学研究生院学位论文第页
储擀教师馘:毕学位论文题目:垒垄奠垒逊邀蹙塑垒墨垫啵和ㄅ学位论文题目:垒亟垒盛樾居皆蕉嚯豺觥学位论文作者签名:毯盔日期:’.印学年日加岔年,日期:酨年/月独创性声明学位论文版权使用授权书月本人声明所呈交的学位论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表和撰写过的研究成果,也不包含为获得国防科学技术大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:日期:本人完全了解国防科学技术大学有关保留、使用学位论文的规定。本人授权国防科学技术大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档,允许论文被查阅和借阅;可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、
第一章绪论过开发指令级并行来提高处理器性能变得越来越困难。开发更高层次的并行—一线程级并课题背景传统的处理器体系结构主要通过开发指令级并行来提高性能,但受硬