gem5学习（9）：构建gem5—

gem5学习（9）：构建gem5——Building gem5

一、Requirements for gem5

二、Getting the code

三、Your first gem5 build

1、gem5 binary types

四、Common errors

1、gcc版本过低

2、使用非默认版本的python

3、未安装M4宏处理器

4、Protobuf版本过低

前面的gem5学习（3）—（8）是gem5官网的learning_gem5中的Modifying/Extending章节的，但是后续对源码进行更改的时候发现有些基础教程由于看的时间太久已经忘了，英文阅读又太麻烦，不如重新整理成中文版学习笔记，供后续学习。

官方教程：gem5: Building gem5

这个j教程是最基础的设置gem5开发环境并构建gem5。

一、Requirements for gem5

在Ubuntu上，使用以下命令安装所有必需的依赖项。

sudo apt install build-essential git m4 scons zlib1g zlib1g-dev libprotobuf-dev protobuf-compiler libprotoc-dev libgoogle-perftools-dev python-dev python

下面这部分就是对相关依赖版本的要求。

gcc 7+（GCC Versions >=7, up to GCC 11）
SCons 3.0+
Python 3.6+
prptobuf 2.1+ (Optional)【使用protobuf进行跟踪生成和回放时，需要安装该依赖项】
Boost (Optional)

二、Getting the code

下载gem5仓库。

git clone https://github.com/gem5/gem5

三、Your first gem5 build

从构建一个基本的x86系统开始。

必须为每个想模拟的ISA单独编译gem5。

注意：如果使用了ruby-intro-chapter，还必须为每个缓存一致性协议分别进行编译。

模拟器使用SCons来构建gem5。SCons使用SConstruct文件（gem5/SConstruct）设置了一些变量，然后使用每个子目录中的SConscript文件来查找和编译所有的gem5源代码。

当首次执行时，SCons会自动创建一个gem5/build目录。在这个目录中，可以找到SCons生成的文件、编译器等。每个用于编译gem5的选项集（ISA和缓存一致性协议），都有一个单独的目录。

build_opts目录中有一些默认的编译选项。这些文件指定了在初始构建gem5时传递给SCons的参数。示例中使用X86的默认值，并指定要编译所有的CPU模型。

可以通过查看build_opts/X86文件，了解SCons选项的默认值。也可以在命令行上指定这些选项，用来覆盖任何默认值。

python3 `which scons` build/X86/gem5.opt -j9

python3是指使用Python 3解释器来运行后续的命令。
which scons用于查找系统中安装的SCons构建工具的路径。这个命令返回SCons可执行文件的完整路径。
build/X86/gem5.opt指定了gem5的构建目标。在这种情况下，它表示要构建gem5的优化版本（gem5.opt）。构建目标的路径相对于gem5源代码根目录。
-j9选项表示要使用9个并行作业来加速构建过程。这允许同时运行多个编译任务，加快构建速度。具体可以根据系统配置和可用的处理器核心数量来调整并行作业的数量。

因此，命令的意思是使用Python 3解释器运行SCons构建工具，并使用9个并行作业来构建gem5的优化版本。

1、gem5 binary types

在gem5中，SCons脚本目前支持构建5个不同的gem5二进制文件，分别是debug、opt和fast。

debug（调试）：Debug版本是为了方便调试和排除错误而构建的。它包含了用于调试目的的符号表和调试信息，可以在调试器中进行逐步调试，并提供更详细的日志和错误报告。但是，由于包含了额外的调试信息，Debug版本的gem5可能会比其他版本稍微慢一些。
opt（优化）：Opt版本是经过优化的版本，旨在提供更高的性能和执行速度。它在编译过程中进行了各种优化，例如代码优化和编译器优化，以提高gem5的运行效率。Opt版本通常用于正式的性能评估和实际使用场景。
fast（快速）：Fast版本是为了快速原型设计和快速验证而构建的。它在编译过程中进行了更多的优化，以追求更快的构建速度，而不是运行时的最佳性能。Fast版本可能会牺牲一些性能，但可以更快地进行实验和快速迭代。

传递给SCons的主要参数是我们上述命令行要构建的目标，即build/X86/gem5.opt。在本例中，我们正在构建gem5.opt（带有调试符号的优化二进制文件，如果不需要优化的话可以直接构建gem5.debug版本）。

命令行希望将gem5构建在build/X86目录中。由于该目录当前不存在，SCons将在build_opts中查找X86的默认参数（注意：在这里使用了-j9，通常是核心数加1）。

最后没有报错，同时出现：scons: done building targets.表示构建成功。