你能检查一下用Qemu Simulator运行的程序的性能吗？

Question

如果我使用Qemu运行ARM模拟器，是否可以找到执行程序的时间，就像在真正的ARM处理器上一样。换句话说，如果我在模拟器上运行的程序中使用诸如gettimeofday之类的函数来检查经过的时间，是否会通过周期精确模拟准确地给出经过的时间？

Answer 1

我们公司对此问题的调查得出结论，Qemu（针对ARM）的周期不准确。如果我没记错，循环精度不是Qemu的目标，而是针对快速仿真。还要注意确切的时间取决于非常不可预测的事情，如缓存命中和未命中。它还取决于所选的实际架构。注意，ARM仅仅是指令集IP，并且存在几种不同的实现。如果另外一个操作系统被模拟，事情变得更加难以预测。

我们使用ARM的模拟器来评估性能，但即使是那个，对于最新版本的ARM体系结构来说也不是完全周期准确的。

Answer 2

<强> GEM5

我见过一位研究员use gem5。 This paper评估其准确程度。我创建了an easy to get started setup on GitHub。

正如Bryan所说，QEMU是为速度而设计的：只有必须达到有效的x86 API行为，不一定要有正确的周期数或相同的管道顺序。这也称为功能仿真。

此外，假设DRAM存储器访问是立即的，因此模拟缓存也没有意义。而且我们知道，目前的CPU基本上都是内存延迟隐藏机器。

另一方面，

循环精确仿真器，也模拟CPU内部，因此速度慢。

问题的根源当然是处理器的记录性能特征，供应商不会发布以防止知识产权泄漏。

GEM5似乎实现了通用CPU内部的通用版本，因此它应该比功能仿真器更准确，但如果没有内幕知识，真正的周期精确仿真可能是不可能的。

第三方仿真实现者必须通过实验和现有文档对CPU性能进行逆向工程。

一些关键的“内部”是缓存，管道和分支预测。

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