【亲测免费】 NEMU 项目使用教程

1. 项目介绍

NEMU（NJU Emulator）是一个简单但功能齐全的全系统模拟器，主要用于教学目的。最初，NEMU支持x86、mips32、riscv64和riscv32架构。目前，该项目主要保证对riscv64架构的支持。NEMU的主要功能包括：

• 小型监控器，带有简单的调试器
• 单步执行、寄存器/内存检查
• 表达式评估（不支持符号）
• 监视点
• 与参考设计（如QEMU）进行差异测试
• 支持大多数常见ISA的CPU核心
• 支持内存分页和TLB（对于mips32是必需的）
• 支持riscv64的PMP（物理内存保护）
• 支持中断和异常（但不支持保护）
• 支持串行、定时器、键盘、VGA和音频设备（大部分是简化的且不可编程）
• 支持端口映射I/O和内存映射I/O

2. 项目快速启动

2.1 安装依赖

在Ubuntu系统上，可以使用以下命令安装所需的依赖：

sudo apt install build-essential man gcc gdb git libreadline-dev libsdl2-dev zstd libzstd-dev

2.2 克隆项目

git clone https://github.com/OpenXiangShan/NEMU.git
cd NEMU

2.3 配置和编译

首次下载NEMU时，需要运行以下命令进行配置和编译：

make menuconfig
make xxx-ref_defconfig
make -j

其中，xxx-ref_defconfig根据不同的ISA扩展而变化，例如riscv64-xs-ref_defconfig。

2.4 运行NEMU

编译完成后，可以使用以下命令运行NEMU：

./build/riscv64-nemu-interpreter-so

3. 应用案例和最佳实践

3.1 参考模式下的使用

在参考模式下，NEMU作为XiangShan处理器的黄金模型，用于验证XiangShan处理器的正确性。典型的工作流程如下：

./emu -i test_workload.bin --diff $NEMU_HOME/build/riscv64-nemu-interpreter-so

3.2 独立模式下的使用

在独立模式下，NEMU可以生成SimPoint BBV和检查点，用于XS-GEM5和XiangShan处理器。典型的工作流程如下：

./build/emu -i /path/to/a/checkpoint.gz

4. 典型生态项目

4.1 XiangShan处理器

NEMU在XiangShan生态系统中扮演着重要角色，作为参考模型用于验证XiangShan处理器的正确性。

4.2 XS-GEM5

NEMU可以生成检查点，用于XS-GEM5的详细模拟，以减少大型工作负载的模拟时间。

4.3 SimPoint

NEMU支持SimPoint分析，用于生成程序的热点分析和检查点，以优化模拟时间和资源使用。

通过以上步骤，您可以快速上手NEMU项目，并了解其在不同场景下的应用和最佳实践。