gem5中event queue运行原理机制详细分析

搞清楚这个花了两天时间，以下内容为简略版。为了给自己赚点下载用的积分，如需要详细版本，请点击下载点击打开链接

图1 与Event相关的类

以上是在gem5中，event相关的类继承图，SimObject、EventBase是Event的基础类。GlobalEvent继承于Event类。

（1）Event：gem5中所有和时序相关的操作都是由event来驱动的，比如tick、trap、writeback等等。Event是event queue中的node，任何需要使用Event作为基类的子类需要重构虚函数Event中的process（）以实现相应的event功能。

 

1.1 Eventqueue

一系列的event按照时间先后顺序组合成一个eventqueue。Event的调度使用schedule()函数实现，主要功能就是把event插入相应的eventqueue，event分为两类：同步（synchronous）、异步（asynchronous）event：

同步event：当schedule()函数调度同步event时，event中的global参数会被设置为false，这种情况只允许在thread持有对应event queue的锁（EventQueue::service_mutex）的情况下。在调用event处理函数process()时，这个锁一直由当前event queue持有，其自己可以insert event到自己的event queue中，称其这种插入到当前event queue的event为同步event。

异步event：event可以event queue之间来回调度，只要持有目标event queue的锁，就可以向目标event queue插入event。但是为了防止死锁，如果eventqueue A中的某个event处理过程中需要向B插入event，A必须主动释放其自己的锁，并且申请B的锁后才能插入event，否则容易引起死锁。就算这样，在event queue中迁移的动作的结果是不确定的，这种情况只能在处理异步IO或者KVM中fast-forwarding情况下允许。

普通的异步event的调度时global参数会被设置为true，跟前面的迁移策略不同的时，这种行为是确定性的。当插入异步event时，会先将event插入一个单独的async_queue，当每一个simulation quantum结束时，由函数handleAsyncInsertions把async_queue和目标event queue合并起来。需要注意的是，这种插入操作的目标event queue需要跟当前event queue的时间差超过一个quantum，否则会容易导致插入的event无法被目标event queue处理函数所处理，即时间上已经past了。