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はじめに †
Kanata とは †
プロセッサのパイプラインの状態を可視化するツール．鬼斬のトップページにあるスクリーンショットのようなパイプラインチャートを見ることができる．
処理の流れ †
- 鬼斬側
- Kanata側
- 2. KanataPP が .log ファイルを .kanata ファイルに変換
- 3. Kanata が .kanata ファイルを解釈して表示
Kanata は .log ファイルを渡されると KanataPP を自動的に呼び出すため，通常は2. を意識することはない．
関係箇所 †
ログのフォーマット †
概要 †
- ログはテキスト形式であり，1行ごとにコマンドとその引数がタブ区切りで並んだ形式をとる
- 各サイクルごとに，プロセッサ内で起きたイベント（フェッチとかリネームとかディスパッチとか）を出力する
- ログファイル内の時間は先頭から末尾に向けて一方向に進む
- 一度未来のデータを出力してしまった場合，過去に起きたイベントを追加することはできない
ファイルフォーマット †
ヘッダ †
ファイルの先頭行は Kanata ファイルであることを表すヘッダと，ファイルのバージョンを格納する．現在のファイルのバージョンは4であり，たとえば以下の様になる
Kanata 0004 ...
ログ本体 †
ヘッダ以降はログの本体であり，1行ごとに1命令の動作を表すコマンドを格納する． 各行の基本フォーマットはおおよそ以下のようになる．
- 各行は，文字列をタブで区切った複数の列からなる
- 1列目はコマンド
- 2列目以降は可変個のパラメータであり，コマンドに従って解釈される
典型的には以下のようになる
commandA param0 param1 ... commandB param0 ...
多くの場合，第1パラメータ（param0）は命令のIDである
その他 †
命令の指定 †
各コマンドはファイル内で一意のIDを指定して，コマンドの対象を指定する．このIDは後述するLコマンドの第二引数で指定されるものである．
レーン †
各命令は複数のパイプラインの進行状態を持つ事ができ，それらをオーバーレイして表示できる．たとえば，通常のパイプラインの進行の上にストール状態をオーバーレイすることができる．
この時のレイヤーをレーンと呼び，SやEコマンドの第二引数で指定する．デフォルトでは，レーン0は通常のパイプライン，レーン1はストールを出力するようになっている．
コマンドのリファレンス †
C= †
- シミュレーション開始からの経過サイクル数を指定する
フォーマット： †
C= <Cycle>
- Cycle はシミュレーション開始からログ開始時点までの経過サイクル数．
使用例：7サイクル目から開始 †
C= 7
備考： †
- 通常，ヘッダ行の次に現れる
- Kanataの表示には反映されない
C †
- 前回ログ出力時からの経過サイクル数を指定
フォーマット： †
C <Cycle>
- Cycle: 経過サイクル数
使用例：1サイクルが経過 †
C 1
備考： †
- 次のC行が現れるまでのコマンドは全てこのタイムドメインに属する
- 大体毎サイクル何かしらコマンドが出力されるので、C 1ばかりになる
I †
- 特定の命令に関するコマンド出力の開始
- 使用例：
I 0 0 0
- 命令に関するコマンドを出力する前にこれが必要
- ファイル内に新しい命令が初めて現れた際に出力
- 2列目はファイル内の一意のID
- ファイル内で現れるたびに振られるシーケンシャルなID
- 基本的に他のコマンドは全てこのIDを使って命令を指定する
- 3列目は命令のID
- シミュレータ内で命令に振られているID．任意のIDが使える
- 4列目はTID（スレッド識別子）
L †
- 命令に任意のラベルをつける
- 命令が生きている期間は任意のラベルをつけることができる
- Lが複数回実行された場合，前回までに設定したラベルに追記される
フォーマット： †
L <ID> <Type> <Label Data>
- ID
- ファイル内の一意のID
- Type
- ラベルのタイプ
- 0: ビジュアライザ左に直接表示されるラベル．通常はPCと命令，レジスタ番号など
- 1: マウスオーバー時に表示される詳細．実行時のレジスタの値や使用した演算器など
- ラベルのタイプ
- Label Data
- 任意のテキスト
使用例： †
L 0 0 120047734: r1 = iALU( r16 )
S †
ステージ開始
フォーマット †
S <ID> <Lane> <Stage Name>
- 2列目は命令のID
- 3列目はレーンのID
- 4列目はステージ名
- onikiri2側で新しいステージを勝手に追加しても大丈夫
使用例： †
S 0 F
E †
ステージ終了
フォーマット †
E <ID> <Lane> <Stage Name>
- 2列目は命令のID
- 3列目はレーンのID
- 4列目はステージ名
使用例： †
E 0 F
R †
特定の命令に関するコマンド出力の終了
フォーマット †
R <ID> <Retire ID> <Type>
- フラッシュの場合もリタイアの場合もRを出力する必要がある
- 2列目は命令のID
- 3列目はリタイアID
- フラッシュされずにリタイアされた命令に対して一意となるID
- onikiri2はフラッシュされる命令にも投機的にリタイアIDを振るため，リタイアIDは重複する場合がある
- 4列目はリタイア/フラッシュの識別
- 0ならリタイア
- 1ならフラッシュ
使用例： †
R 4 4 0
W †
- 任意の依存関係
- 典型的にはウェイクアップ
- タイプ番号の指定により，違う色で表示される
フォーマット †
W <Consumer ID> <Producer ID> <Type>
- 2列目はコンシューマーのID
- 3列目はプロデューサーのID
- 4列目は依存関係のタイプ
- 0ならウェイクアップ
- 1以降は今のところ予約
- コンシューマーが生きている期間のみ使用可能
使用例： †
W 1 0 0
出力例 †
Kanata 0004 // 0004 バージョンのファイル C= 216 // 216 サイクル目から開始 I 0 0 0 // 命令0の開始 L 0 0 12000d918 r4 = iALU(r3, r2) // 命令0にラベル付け S 0 0 F // 命令0のFステージを開始 I 1 1 0 // 命令1の開始 L 1 0 12000d91c iBC(r17) // 命令1にラベル付け S 1 0 F // 命令1のFステージを開始 C 1 // 1サイクル経過 E 0 0 F // 命令0のFステージ終了 S 0 0 Rn // 命令0のRnステージ開始 E 1 0 F // 命令1のFステージ終了 S 1 0 Rn // 命令1のFステージ開始
（文責：堀尾，改訂：塩谷）