在仿真中同步两个内核的方法答案

【问题标题】：Way to synchronize two cores in simulation在仿真中同步两个内核的方法
【发布时间】：2009-12-09 13:28:35
【问题描述】：

我必须用 C 语言构建一个双核处理器模拟器（它实际上是一个多级内存模拟、缓存 L1/L2、块替换等）。问题是，我很难找到一种同步内核的方法（我将其编程为线程）。有什么想法可以做一个全球时钟吗？我应该从线程更改为子进程吗？提前致谢

【问题讨论】：

【解决方案1】：

这里有很多选择：由于您最终可能支持与多个线程的复杂交互，因此您可能需要考虑使用带有消息传递“总线”的“虚拟时钟”。这样，您将有更多时间专注于核心功能，而不是调试同步逻辑...

使用这种技术，您可以为每个“参与者”线程（最坏情况）构建一个状态机（参见 here），而不必担心互斥体/条件。一旦你有了这个基础，你就可以处理中途出现的案例（例如“我忘记了这个细节......不用担心，只需在此处添加一个状态......不必重新-shuffle 我的互斥锁）。

此外，由于模拟完全是关于“虚拟时间”（因为您无法实时运行！），因此拥有基于“虚拟时钟”的基础架构可以将问题抽象到适当的级别。

【讨论】：

这项任务可能需要一个共享内存模型而不是消息传递模型，因为这就是当今真实机器的构建方式。
@Dave：我猜，尝试解决这个问题，同时仍然尊重 CPU 的所有复杂细节。诚然，我在 15 年前就已经构建了这样的模拟器，而且我对这类项目有点生疏，但即使考虑到我 15 年的“新”经验，我仍然会采用我的解决方案。
@Dave：最后一件事，你知道仿真工具（来自 Mentor、Synopsys 等公司的工作原理吗？...虚拟时钟...）
@thiagobrandam：我的回答满意吗？
首先，感谢 jldupont 和 dave。我们只是放弃了使用线程。相反，我们选择在一个函数中序列化两个处理器，并使用 rand() 来模拟它们竞争 L2 缓存时的竞争条件。两者都返回他们将要忙碌的时间，并且两个 if（在一个循环中）验证他们是否准备好从需要的任何地方获取更多数据（因为这个模拟都是关于获取数据的），而一个全局时钟和一个 16位 LRU 计数器递增。阻止和同步更容易，可能不完全现实，但结果非常接近。

【解决方案2】：

你可以有一个时钟线程加上 N 个处理器线程。时钟线程可以显式调用每个处理器线程以进行 1 个处理步骤。每个处理器线程从时钟线程得到一个对doStep()的调用；它迈出一步，然后将控制权返回给时钟线程。

您还可以随机化调用处理器线程以执行步骤的顺序，这样您就更有可能在客户端代码中发现错误。

【讨论】：