gem5的安装与使用
陆续写些关于新书《自己动手写CPU》的博客，本篇主要是讲解gem5的安装与简单使用。
gem5是什么？外事不决问谷歌，内事不决问百度。有很多这方面的资料，小生就不重复了。简单列举如下：
The gem5 simulator is a modular platform for computer system architectureresearch（计算机系统架构研究）,encompassing system-level architecture as well as processormicroarchitecture.（既有系统级架构又有处理器的微架构）
特点如下：
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Pervasiveobject orientation
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Multipleinterchangeable CPU models
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Event-drivenmemory system
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MultipleISA support.（Alpha、ARM、SPARC、MIPS、POWER、x86）
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Full-systemcapability（Alpha、SPARC、MIPS、x86）
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Multiprocessor/ multi-system capability
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Powerand energy modeling
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Co-simulationwith SystemC
废话少说，直接动手。
一开始尝试在CentOS6.5上安装，但是发现gcc是4.4.7，不符合gem5对gcc的要求，gem5要求gcc是4.6以上。二话不说，就下载了gcc4.9.2（我们都是讲效率的人）。
然后。。。。。。
然后都是泪，gcc编译屡屡出错，百度了数个教程，都是一样的啊，步骤没有错啊。
擦干眼泪，果断换系统（我们都是将效率的人）—— 安装CentOS7。
CentOS7 安装中 。。。。。。（期间：吃饭、喝水、约MM。。。。。。）
CentOS7 安装完成。经过查看，gcc是4.8.2，初步满足条件。安装gem5要有一下依赖软件需要安装。
- gcc 4.6及以上版本
- python 2.5-2.7（目前不支持pyton3.x）
- SCons 0.98.1及以上版本
- SWIG 2.0.4及以上版本
- zlib任何最近的版本
- m4
- protobuf 2.1及以上版本
针对CentOS7分别检查如下：
（1）gcc：系统自带，无需安装，使用gcc -v，可以查看版本，CentOS7是4.8.2，满足条件。
（2）python：系统自带，无需安装，使用python --version，可以查看版本，CentOS7是2.7.5，满足条件，并且有python的头文件（在/usr/include/）和库文件（在usr/lib64/）。
（3）SCons：没有安装，需要安装。
（4）SWIG：没有安装，需要安装。
（5）zlib：系统自带，无需安装。使用whereis zlib可以查看安装位置。
（6）m4：系统自带，无需安装，使用m4 --veriosn，可以查看版本，CentOS7是1.4.16。
（7）protobuf：没有安装，需要安装。
OK。分析完毕，下载上面的软件包，安装过程如下：
1、安装 SCons2.3.4
解压缩安装包后，使用如下命令安装：
python setup.py install --standard-lib然后在终端中，输入scons -verison，会出现如下结果：
SCons by Steven Knight et al.:
script: v2.3.4, 2014/09/27 12:51:43, by garyo on lubuntu
engine: v2.3.4, 2014/09/27 12:51:43, by garyo on lubuntu
engine path: ['/usr/lib/python2.6/site-packages/SCons']
Copyright (c) 2001 - 2014 The SCons Foundation 2、安装SWIG3.0.4
解压缩安装包后，使用熟悉的命令安装，如下：
configure
make
make install
使用如下命令测试是否安装成功：
swig -verison应该输出如下结果：
SWIG Version 3.0.4
Compiled with g++ [x86_64-unknown-linux-gnu]
Configured options: +pcre 3、安装protobuf2.6.1
在https://github.com/google/protobuf/releases/download/v2.6.1/protobuf-2.6.1.tar.bz2下载release版本的protobuf2.6.1，解压缩后，使用如下命令安装：
configure
make
make install
然后使用如下命令可以检查是否安装完成：
protoc --version输出如下：
libprotoc 2.6.1export LIBRARY_PATH=$LIBRARY_PATH:/usr/local/lib
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/usr/local/lib // 是protobuf默认的安装路径
export PKG_CONFIG_PATH=$PKG_CONFIG_PATH:/root/gem5/protobuf-2.6.1 // 是protobuf的解压缩路径
如果不加最后一句话，那么在编译gem5的时候，会出现下面的警告：
Package protobuf was not found in the pkg-config search path.
Perhaps you should add the directory containing `protobuf.pc'
to the PKG_CONFIG_PATH environment variable
No package 'protobuf' found
Warning: pkg-config could not get protobuf flags. 然后应用修改：
source ~/.bashrc万事具备，只欠东风了，在http://www.m5sim.org/Download下载软件包gem5-stable-50ff05095970.tar.bz，解压缩后，使用如下命令进行编译，得到ARM处理器的一个目标。
scons build/ARM/gem5.opt 成功后，输入如下命令，可以测试。
./build/ARM/gem5.opt ./configs/example/se.py -c ./tests/test-progs/hello/bin/arm/linux/hello gem5 Simulator System. http://gem5.org
gem5 is copyrighted software; use the --copyright option for details.
gem5 compiled Jan 24 2015 11:24:28
gem5 started Jan 24 2015 11:32:22
gem5 executing on localhost.localdomain
command line: ./build/ARM/gem5.opt ./configs/example/se.py -c ./tests/test-progs/hello/bin/arm/linux/hello
/root/gem5/gem5-stable-50ff05095970/configs/common/CacheConfig.py:48: SyntaxWarning: import * only allowed at module level
def config_cache(options, system):
Global frequency set at 1000000000000 ticks per second
0: system.cpu.isa: ISA system set to: 0 0x416fca0
0: system.remote_gdb.listener: listening for remote gdb #0 on port 7000
**** REAL SIMULATION ****
info: Entering event queue @ 0. Starting simulation...
Hello world!
Exiting @ tick 2924000 because target called exit() 在编译的时候提示：
Youcan get a 12% performance improvement by installing tcmalloc(libgoogle-perftools-dev package on Ubuntu or RedHat).
也就是说使用tcmalloc会提高程序运行性能，
在http://download.savannah.gnu.org/releases/libunwind/下载libunwind-0.99-beta.tar.gz，然后configure->make->makeinstall进行安装
然后安装googleperftools 1.9，使用如下命令安装：
./configure--disable-cpu-profiler--disable-heap-profiler--disable-heap-checker--enable-minimal--disable-dependency-tracking
make
makeinstall
echo/usr/local/lib > /etc/ld.so.conf.d/usr_local_lib.conf
/sbin/ldconfig