I le vaega lona lua o le tusiga e uiga i masini komepiuta komepiuta, o le a ou faʻaauau pea ona talanoa i se faʻamatalaga faigofie e uiga i masini komepiuta, e uiga i le faʻataʻitaʻiga atoa, lea e masani ona faʻafeiloaʻi e le tagata masani, faʻapea foʻi ma le uati. -faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga ma faʻailoga, lea e sili atu ona taatele i liʻo atinaʻe.
В Na ou talanoa e uiga i mea faʻataʻitaʻi lautele, faʻapea foʻi ma tulaga o faʻataʻitaʻiga. I le taimi nei, e faʻavae i luga o lena malamalama, ou te fautua atu e maulu sina loloto ma talanoa e uiga i le faʻataʻitaʻiga atoa, pe faʻafefea ona aoina faʻailoga, mea e fai ia i latou mulimuli ane, faʻapea foʻi ma le faʻataʻitaʻiga microarchitectural uati-i-uati.
Simulator tulaga atoatoa, poʻo le "Naʻo oe i le malae e le o se fitafita"
Afai e te manaʻo e suʻesuʻe le faʻaogaina o se masini faʻapitoa, mo se faʻataʻitaʻiga, se kata fesoʻotaʻiga, pe tusi firmware poʻo se avetaʻavale mo lenei masini, ona mafai lea ona faʻataʻitaʻiina ese sea masini. Ae ui i lea, o le faʻaaogaina i le vavae ese mai isi vaega tetele e le faigofie tele. Ina ia faʻatautaia le avetaʻavale tutusa, e te manaʻomia se faʻaoga tutotonu, manatua, avanoa i se pasi faʻamatalaga, ma isi. E le gata i lea, e manaʻomia e le avetaʻavale se faiga faʻaogaina (OS) ma se faʻapipiʻi fesoʻotaʻiga e galue ai. E le gata i lea, e mafai ona manaʻomia se faʻaputu faʻapipiʻi ese ma le server tali.
O se simulator faʻapipiʻi atoa e fausia ai se siosiomaga mo le faʻaogaina o se faʻapipiʻi polokalama atoatoa, lea e aofia ai mea uma mai le BIOS ma le bootloader i le OS lava ia ma ona subsystems eseese, e pei o le faaputuga fesoʻotaʻiga tutusa, avetaʻavale, ma faʻaoga-tulaga faʻaoga. Ina ia faia lenei mea, o loʻo faʻaaogaina faʻataʻitaʻiga polokalama o le tele o masini komepiuta: faʻapipiʻi ma manatua, tisiki, mea e tuʻuina atu / faʻaogaina (keyboard, mouse, faʻaaliga), faʻapea foʻi ma le kata fesoʻotaʻiga tutusa.
Lalo o se poloka poloka o le x58 chipset mai Intel. O se masini komepiuta komepiuta atoa i luga o lenei kaseti e manaʻomia ai le faʻatinoina o le tele o masini lisi, e aofia ai i totonu o le IOH (Input/Output Hub) ma le ICH (Input/Output Controller Hub), e le o faʻaalia auiliili ile ata poloka. . E ui lava, e pei ona faʻaalia e faʻataʻitaʻiga, e le tele ni masini e le faʻaaogaina e le polokalama o le a tatou faʻaogaina. O faʻataʻitaʻiga o ia masini e le manaʻomia ona faia.
O le tele o taimi, o faʻataʻitaʻiga faʻavae atoa e faʻatinoina i le faʻatonuga o faʻatonuga (ISA, vaʻai i lalo). ). O lenei mea e mafai ai e oe ona fatuina le simulator lava ia i se taimi vave ma taugofie. E lelei foi le maualuga o le ISA aua e tumau pea pe itiiti ifo le tumau, e le pei, mo se faʻataʻitaʻiga, le API / ABI level, lea e sili atu ona suia. E le gata i lea, o le faʻatinoga i le faʻatonuga tulaga e mafai ai ona e faʻatautaia le mea e taʻua o le unmodified binary software, o lona uiga, faʻatautaia le code ua uma ona tuufaatasia e aunoa ma ni suiga, e pei lava ona faʻaaogaina i luga o meafaigaluega moni. I se isi faaupuga, e mafai ona e faia se kopi ("lafoaʻi") o lau kesi malo, faʻamaonia o se ata mo se faʻataʻitaʻiga i totonu o se faʻataʻitaʻiga atoa, ma voila! - O loʻo faʻapipiʻiina le OS ma isi polokalame i le simulator e aunoa ma ni gaioiga faʻaopoopo.
Fa'atinoga o le simulator
E pei ona taʻua i luga, o le faʻagasologa o le faʻataʻitaʻiina o le faiga atoa, o lona uiga, o ana masini uma, e fai si tuai. Afai e te faʻatinoina foʻi nei mea uma i se faʻamatalaga auiliili, mo se faʻataʻitaʻiga, microarchitectural poʻo le talafeagai, o le a faʻagesegese tele le faʻatinoga. Ae o le faʻatonuga tulaga o se filifiliga talafeagai ma faʻatagaina le OS ma polokalame e faʻatino i le saoasaoa e lava mo le tagata faʻaoga e fegalegaleai ma i latou ma le mafanafana.
O iinei e talafeagai le paʻi atu i le autu o le faʻatinoga o le simulator. E masani ona fuaina i le IPS (faatonuga i le sekone), sili atu i le MIPS (miliona IPS), o lona uiga, o le numera o faʻatonuga faʻatonu e faia e le simulator i le tasi sekone. I le taimi lava e tasi, o le saoasaoa o le faʻataʻitaʻiga e faʻalagolago foi i le faʻatinoga o le faiga lea e faʻatautaia ai le faʻataʻitaʻiga lava ia. O le mea lea, atonu e sili atu ona saʻo le talanoa e uiga i le "faʻagesegese" o le simulator faʻatusatusa i le uluai faiga.
O faʻataʻitaʻiga sili ona taatele i luga o le maketi, e pei ole QEMU, VirtualBox poʻo le VmWare Workstation, e lelei le faʻatinoga. Atonu e le mafai ona iloa e le tagata faʻaoga o loʻo galue i totonu o le simulator. E tupu lenei mea faʻafetai i le faʻaogaina faʻapitoa faʻapitoa e mafai ona faʻatinoina i le gaosiga, faʻaliliuga binary algorithms ma isi mea manaia. O se autu uma lea mo se isi tusitusiga, ae i se faapuupuuga, o le virtualization o se meafaigaluega faʻapitoa o faʻaonaponei faʻaonaponei e mafai ai e simulators ona le faʻataʻitaʻiina faatonuga, ae ia tuʻuina atu mo le faʻatinoina saʻo i se gaioiga moni, pe afai, ioe, o le tusiata e tutusa le simulator ma le processor. Fa'aliliuga Binary o le fa'aliliuga lea o fa'ailoga masini fa'amālō i le fa'ailoga talimalo ma le fa'ataunu'uina mulimuli ane i luga o se fa'agaioiga moni. O se taunuuga, o le faʻataʻitaʻiga e naʻo sina faʻagesegese, 5-10 taimi, ma e masani lava ona tamoe i le saoasaoa tutusa e pei o le faiga moni. E ui lava e aʻafia lenei mea i le tele o mea. Mo se faʻataʻitaʻiga, afai tatou te mananaʻo e faʻataʻitaʻiina se faiga ma le tele o le tele o gaioiga, o le a vave ona pa'ū le saoasaoa i nei faʻasefulu taimi. I le isi itu, o simulators e pei o Simics i lomiga lata mai e lagolagoina le teleprocessor host hardware ma faʻafetaui lelei le faʻataʻitaʻiga i luga o 'auʻau o se gaioiga moni.
Afai tatou te talanoa e uiga i le saoasaoa o le microarchitectural simulation, ona masani lea o le tele o poloaiga o le tele, e tusa ma le 1000-10000 taimi e sili atu lemu nai lo le faʻatinoina i luga o se komepiuta masani, e aunoa ma se faʻataʻitaʻiga. Ma o faʻatinoga i le tulaga o elemene talafeagai e faʻagesegese i le tele o faʻatonuga o le tele. O le mea lea, o le FPGA e faʻaaogaina e avea o se emulator i lenei tulaga, lea e mafai ona faʻateleina le faʻatinoga.
O le kalafi o loʻo i lalo o loʻo faʻaalia ai le faʻalagolago i le saoasaoa faʻataʻitaʻiga i faʻamatalaga faʻataʻitaʻiga.
Fa'ata'ita'iga tu'i-fa'atasi
E ui lava i le maualalo o le saoasaoa o le faʻatinoga, o masini faʻataʻitaʻi microarchitectural e masani lava. O le faʻataʻitaʻiga o poloka i totonu o le gaioiga e manaʻomia ina ia faʻataʻitaʻiina saʻo le taimi o faʻatinoga o faatonuga taʻitasi. E ono tulaʻi mai le le malamalama - pe a uma mea uma, e foliga mai, aisea e le naʻo le faʻatulagaina o le taimi o le faʻatinoga mo faatonuga taʻitasi. Ae o sea simulator o le a matua le sa'o, talu ai o le taimi o le faatinoga o le faatonuga lava e tasi e mafai ona ese mai le valaau i le valaau.
O le fa'ata'ita'iga sili ona faigofie o se fa'atonuga e maua ai le manatua. Afai o loʻo maua le nofoaga o loʻo manaʻomia i totonu o le cache, ona laʻititi lea o le taimi o le faʻatinoga. Afai o lenei faʻamatalaga e leʻo i totonu o le cache ("cache miss"), o le a matua faʻateleina ai le taimi o le faʻatinoga o le faʻatonuga. O le mea lea, e manaʻomia se faʻataʻitaʻiga cache mo faʻataʻitaʻiga saʻo. Ae ui i lea, o le mataupu e le gata i le faʻataʻitaʻiga cache. O le a le na'o le fa'atalitali o le fa'agaioiga mo fa'amaumauga e toe maua mai le manatua pe a le oi totonu o le fa'aoga. Nai lo lena, o le a amata ona faʻatinoina le isi faʻatonuga, filifili mea e le faʻalagolago i le taunuuga o le faitau mai le manatua. O le mea lea e ta'ua o le fa'atinoina o le fa'atonuga (OOO, le fa'atonuina o le fa'atonuga), e mana'omia e fa'aitiitia ai le taimi fa'agasolo. O le faʻataʻitaʻiina o poloka faʻapipiʻi tutusa o le a fesoasoani i le amanaia o nei mea uma pe a faʻatusatusa le taimi o faʻatonuga. Faatasi ai ma nei faʻatonuga, faʻatinoina aʻo faʻatali le iʻuga o le faitau mai le manatua, e mafai ona tupu se faʻalavelave oso. Afai o le taunuuga o le tulaga e le o iloa i le taimi nei, ona le toe taofia lea e le processor le faatinoga, ae faia se "mate", faatino le lala talafeagai ma faaauau pea ona faatino faatonuga mai le tulaga o le suiga. O sea poloka, e taʻua o le vavalo lala, e tatau foi ona faʻatinoina i le microarchitectural simulator.
O le ata o loʻo i lalo o loʻo faʻaalia ai poloka autu o le gaosiga, e le tatau ona iloa, e faʻaalia naʻo le faʻaalia o le lavelave o le microarchitectural faʻatinoga.
O le faʻaogaina o nei poloka uma i totonu o se gaioiga moni e faʻapipiʻiina e faʻailoga faʻapitoa uati, ma e tutusa lava le mea e tupu i le faʻataʻitaʻiga. O lea ituaiga microarchitectural simulator e taʻua o le taamilosaga saʻo. O lona fa'amoemoe autu o le va'ai sa'o o le fa'atinoga o le gaosiga o lo'o atia'e ma/po'o le fa'atatauina o le taimi fa'atino o se polokalame fa'apitoa, mo se fa'ata'ita'iga, se fa'ailoga. Afai o tau e maualalo ifo nai lo le manaʻomia, ona manaʻomia lea ona faʻaleleia le algorithms ma poloka poloka poʻo le faʻaogaina o le polokalame.
E pei ona faʻaalia i luga, o le faʻataʻitaʻiga i lea taimi ma lea uati e telegese, o lea e faʻaaogaina pe a suʻesuʻeina ni taimi patino o le faʻagaioiga o polokalame, lea e manaʻomia ai le suʻeina o le saoasaoa moni o le faʻatinoina o polokalame ma iloilo le faʻatinoga o le masini i le lumanaʻi. fa'ata'ita'iga o lo'o fa'ata'ita'iina.
I lenei tulaga, o se simulator aoga e faʻaaogaina e faʻataʻitaʻi ai le taimi o totoe o le polokalame. E fa'apefea ona tupu lenei tu'ufa'atasiga o le fa'aoga i le mea moni? Muamua, e faʻalauiloa le simulator galue, lea e utaina ai le OS ma mea uma e manaʻomia e faʻatino ai le polokalame o loʻo suʻesuʻeina. A uma, matou te le fiafia i le OS lava ia, poʻo le amataga o le faʻalauiloaina o le polokalame, lona faʻatulagaina, ma isi. Ae ui i lea, e le mafai foi ona tatou faaseʻeina nei vaega ma agai loa i le faʻatinoina o le polokalame mai le ogatotonu. O le mea lea, o nei laasaga muamua o loʻo faʻatautaia i luga o se simulator aoga. A maeʻa ona faʻatinoina le polokalame i le taimi e fiafia ai i matou, e lua filifiliga e mafai. E mafai ona e suia le faʻataʻitaʻiga i se faʻataʻitaʻiga o le uati i le taamilosaga ma faʻaauau le faʻatinoga. O le faiga fa'ata'ita'iga e fa'aogaina ai le code executable (o lona uiga, faila polokalame tu'ufa'atasi masani) e ta'ua o le fa'atinoina o le fa'ata'ita'iga. Ole filifiliga fa'atusa sili lea ona taatele. E mafai fo'i ona iai le isi auala - fa'ata'ita'iga fa'ata'ita'i.
Fa'ata'ita'iga fa'ata'oto
E lua laasaga. I le faʻaaogaina o se simulator galue poʻo luga o se faiga moni, o se ogalaau o gaioiga o polokalame e aoina ma tusia i se faila. O lenei ogalaau e ta'ua o se fa'ailoga. Fa'alagolago i mea o lo'o su'esu'eina, e mafai ona aofia ai fa'atonuga fa'atino, tuatusi manatua, numera o le taulaga, ma fa'alavelave fa'amatalaga.
O le isi laasaga o le "taʻalo" le suʻega, pe a faitau e le uati-ma-le-clock simulator le faʻasologa ma faʻatino uma faatonuga o loʻo tusia i totonu. I le faaiuga, matou te maua le taimi o le faʻatinoina o lenei vaega o le polokalama, faʻapea foʻi ma uiga eseese o lenei faagasologa, mo se faʻataʻitaʻiga, o le pasene o mea na lavea i le cache.
O se vaega taua o le galue ma faʻailoga o le determinism, o lona uiga, e ala i le faʻatinoina o le faʻataʻitaʻiga i le auala o loʻo faʻamatalaina i luga, i lea taimi ma lea taimi tatou te toe faia ai le faasologa tutusa o gaioiga. O lenei mea e mafai ai, e ala i le suia o faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga (cache, buffer ma queue sizes) ma le faʻaogaina o algorithms i totonu eseese poʻo le faʻalogoina, e suʻesuʻe ai pe faʻafefea ona aʻafia se faʻataʻitaʻiga faʻapitoa i le faʻatinoga o le polokalama ma o le fea filifiliga e maua ai iʻuga sili. O nei mea uma e mafai ona faia i se faʻataʻitaʻiga masini faʻataʻitaʻiga aʻo leʻi faia se faʻataʻitaʻiga meafaigaluega moni.
O le lavelave o lenei auala o loʻo taoto i le manaʻoga e faʻatautaia muamua le talosaga ma aoina le faʻasologa, faʻapea foʻi ma le tele o le faila faila. O mea lelei e aofia ai le mea moni e lava le faʻataʻitaʻiina naʻo le vaega o le masini poʻo le faʻavae o tului, aʻo faʻataʻitaʻiga e ala i le faʻatinoina e masani ona manaʻomia se faʻataʻitaʻiga atoatoa.
O lea la, i lenei tusiga na matou vaʻavaʻai ai i foliga o faʻataʻitaʻiga atoa, talanoa e uiga i le saoasaoa o faʻatinoga i tulaga eseese, faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga ma faʻasologa. I le isi tusiga o le a ou faʻamatalaina faʻataʻitaʻiga autu mo le faʻaaogaina o simulators, e le gata mo faamoemoega a le tagata lava ia ma mai se vaaiga atinaʻe i kamupani tetele.
puna: www.habr.com