TWI411925B

Virtual time apparatus used in time evaluation on virtual platform and its method

Abstract

A virtual time device for time evaluation on a virtual platform and a method thereof. The device includes a front-end analysis module, a time estimation module, a counter module and a time interpreter. The front-end analysis module is used to analyze the instruction flow executed on the virtual platform; the time estimation module is used to calculate the virtual execution time of the instruction flow; the counter module is used to record the virtual execution time and performance related information; the The time interpreter is used to manage the command flow and performance related information and update the information stored in the counter module. The method includes: step A: obtaining performance-related information of a command stream executed on a virtual platform; step B: calculating the virtual execution time of the command stream; and step C: storing the virtual execution time and the performance-related information.

TWI411925B, drawing sheet 1
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Term

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19 claims: 18 independent, 1 dependent

  1. 1
    一種用於虛擬平台上時間評估之虛擬時間裝置,其係操作於一虛擬平台,該虛擬平台係在一操作平台上模擬一目標硬體平台,該用於虛擬平台上時間評估之虛擬時間裝置包括:一前端分析模組,係用來解析在該虛擬平台上執行之指令流;一時間估算模組,係具有至少一時間模型並連結於該前端分析模組,該時間估算模組係依據該對應之時間模型計算出該指令流的虛擬執行時間;一計數器模組,係連結於該前端分析模組,其用以記錄在該虛擬平台上的虛擬執行時間、虛擬週期數、各種影響效能之事件及與效能有關之資訊;及一時間解譯器,係分別連結於該時間估算模組及該計數器模組,來管理在該虛擬平台上執行之指令流及接收從該時間估算模組所傳來之資訊,並以該資訊更新該計數器模組所儲存之虛擬執行時間、虛擬週期數、各種影響效能之事件及與效能有關之資訊。
  2. 2
    如申請專利範圍第1項所述之用於虛擬平台上時間評估之虛擬時間裝置,其中該前端分析模組係包括至少一數學模型及至少一用以模擬該目標硬體平台之模擬器。
  3. 3
    如申請專利範圍第1項所述之用於虛擬平台上時間評估之虛擬時間裝置,其中該前端分析模組係包括至少一數學模型。
  4. 4
    如申請專利範圍第1項所述之用於虛擬平台上時間評估之虛擬時間裝置,其中該前端分析模組係包括至少一用以模擬該 目標硬體平台之模擬器。
  5. 5
    如申請專利範圍第2、3或4項所述之用於虛擬平台上時間評估之虛擬時間裝置,其中該計數器模組更包括:一虛擬時間標籤計數器,係用以記錄在該虛擬平台上的虛擬週期數,以供計數器模組將虛擬週期數傳至一外部應用軟體及一效能分析工具;及一事件計數器,係用以記錄各種影響效能之事件及與效能有關之資訊,以供該計數器模組將各種影響效能之事件及與效能有關之資訊傳至該外部應用軟體及該效能分析工具。
  6. 6
    如申請專利範圍第2項所述之用於虛擬平台上時間評估之虛擬時間裝置,其中該數學模型為一線性數學模型,其包括:一第一數學模型,為一以線性數學模型為基礎之數學模型,根據一出自該目標硬體平台之規格資料表單之目錄得到各別指令之時脈週期數(C C )(cycle counts of each instruction)與時脈週期時間長度,以虛擬平台上執行之指令流與該目錄相對應的時脈週期數(C C )計算出虛擬執行時間;以及一第二數學模型,為一線性迴歸模型,係接收從該虛擬平台、該操作平台或目標硬體平台之規格得到之事件的時脈週期數(cycle counts)及使用者指令數的測量資訊,進而建構一線性迴歸模型,該線性迴歸模型係以下列數學式 表示: 其中,Y為時脈週期數,i為指令的類 別,N i 為第i個指令類別的指令數,P i 為一以線性迴歸模型來描述Y與N i 之映像(mappings)的參數。
  7. 7
    如申請專利範圍第3項所述之用於虛擬平台上時間評估之虛擬時間裝置,其中該數學模型為一線性數學模型,其包括:一第一數學模型,為一以線性數學模型為基礎之數學模型,根據一出自該目標硬體平台之規格資料表單之目錄得到各別指令之時脈週期數(C C )(cycle counts of each instruction)與時脈週期時間長度,以虛擬平台上執行之指令流與該目錄相對應的時脈週期數(C C )計算出虛擬執行時間;以及一第二數學模型,為一線性迴歸模型,係接收從該虛擬平台、該操作平台或目標硬體平台之規格得到之事件的時脈週期數(cycle counts)及使用者指令數的測量資訊,進而建構一線性迴歸模型,該線性迴歸模型係以下列數學式 表示: 其中,Y為時脈週期數,i為指令的類 別,N i 為第i個指令類別的指令數,P i 為一以線性迴歸模型來描述Y與N i 之映像(mappings)的參數。
  8. 8
    如申請專利範圍第2或3項所述之用於虛擬平台上時間評估之虛擬時間裝置,其中該數學模型為一非線性數學模型。
  9. 9
    如申請專利範圍第6項所述之用於虛擬平台上時間評估之虛擬時間裝置,其中該至少一模擬器包括:一管線模擬器,係用以模擬該目標硬體平台之中央處理器之管線執行;一快取模擬器,係用以模擬該目標硬體平台之中央處理器之快取記憶體;一動態隨機存取記憶體模擬器,係用以模擬該目標硬體平台之動態隨機存取記憶體;及一磁碟模擬器,係用以模擬該目標硬體平台之磁碟。
  10. 10
    如申請專利範圍第2或3項所述之用於虛擬平台上時間評估之虛擬時間裝置,其中該時間模型與至少一數學模型連結。
  11. 11
    如申請專利範圍第2或4項所述之用於虛擬平台上時間評估之虛擬時間裝置,其中該時間模型與至少一模擬器連結。
  12. 12
    如申請專利範圍第2項所述之用於虛擬平台上時間評估之虛擬時間裝置,其中該時間模型與至少一數學模型以及至少一模擬器連結。
  13. 13
    如申請專利範圍第9項所述之用於虛擬平台上時間評估之虛擬時間裝置,該時間模型係包括有:一第一時間模型,係與該第一數學模型連結,並根據該第一數學模型所分析之結果計算出虛擬執行時間;一第二時間模型,係與該管線模擬器連結,並根據該管線模擬器所分析之結果計算出虛擬執行時間;一第三時間模型,係與該第二數學模型及該快取模擬器連結,並根據該第二數學模型及該快取模擬器所分析之結果計算出虛擬執行時間;及一第四時間模型,係與該第二數學模型、該管線模擬器、該快取模擬器、該動態隨機存取記憶體模擬器及該磁碟模擬器連結,並根據該第二數學模型、該管線模擬器、該快取模擬器、該動態隨機存取記憶體模擬器及該磁碟模擬器所分析之結果計算出虛擬執行時間、分析該目標硬體平台之記憶體讀取模式及識別快取失誤數。
  14. 14
    如申請專利範圍第12或13項所述之用於虛擬平台上時間評估之虛擬時間裝置,其更包括一使用者介面,以供一使用者透過該使用者介面來決定該時間估算模組之時間模型。
  15. 15
    如申請專利範圍第14項所述之用於虛擬平台上時間評估之虛 擬時間裝置,其中該使用者介面,係用以讓使用者透過該使用者介面來決定該時間模型中對應的數學模型或模擬器。
  16. 16
    一種用於虛擬平台上時間評估之方法,其係應用於一虛擬平台,該虛擬平台係在一操作平台上模擬一目標硬體平台,該方法包括:步驟A:取得一在虛擬平台上執行之指令流的效能相關資訊;步驟B:利用該效能相關資訊,計算出該指令流的虛擬執行時間;及步驟C:儲存該虛擬執行時間及該效能相關資訊;該方法更包括步驟D:係執行於步驟A前,決定是否要模擬部分或全部目標硬體平台之元件,並決定該步驟A應從該虛擬平台、該操作平台或該目標硬體平台中來取得該效能相關資訊。
  17. 17
    如申請專利範圍第16項所述之用於虛擬平台上時間評估之方法,更包括:步驟E:係執行於步驟C後,以傳送虛擬執行時間及該效能相關資訊至一外部應用軟體及一效能分析工具。
  18. 18
    如申請專利範圍第17項所述之用於虛擬平台上時間評估之方法,該效能相關資訊包括所有用於描述效能之資訊,如時脈週期數、使用者指令數及時脈週期時間長度。
  19. 19
    一種用於虛擬平台上時間評估之方法,其係應用於一虛擬平台,該虛擬平台係在一操作平台上模擬一目標硬體平台,該方法包括:步驟A:取得一在虛擬平台上執行之指令流的效能相關資訊;步驟B:利用該效能相關資訊,計算出該指令流的虛擬執行時間;及步驟C:儲存該虛擬執行時間及該效能相關資訊;該方法更包括步驟E:係執行於步驟C後,以 傳送虛擬執行時間及該效能相關資訊至一外部應用軟體或一效能分析工具。
Independent claims19