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Dissertação

Performance Monitoring and Event-based Sampling for RISC-V EVALUATED

Detalhes: A crescente atenção dada à arquitetura de código aberto RISC-V impulsionou a sua transição de dispositivos embedded para a arena de computação de alto desempenho, com a proliferação de acelera- dores baseados em RISC-V. No entanto, a ausência de ferramentas de monitorização de desempenho frequentemente resulta em aplicações pouco otimizadas e, consequentemente, num desempenho de computação limitado. Embora a arquitetura RISC-V já defina um Monitor de Desempenho de Hardware e ofereça suporte para o subsistema perf_events do Linux, a pesquisa e o desenvolvimento em dispositivos baseados em RISC-V têm-se concentrado mais em arquiteturas e compiladores do que em ferramentas de suporte à monitorização de desempenho. Para superar essa limitação, a introdução do suporte à biblioteca PAPI para processadores RISC-V é proposta neste documento, juntamente com a apresenta- ção de uma especificação do sistema de Amostragem Precisa de Eventos compatível com uma futura integração no PAPI, juntamente com uma prova de conceito de implementação mínima. Os testes e a avaliação do PAPI foram realizados em uma placa SiFive Unmatched, mas as alterações propostas e a implementação correspondente são facilmente portáveis para outros sistemas. A prova de conceito para a Amostragem Precisa de Eventos em RISC-V foi implementada num processador CVA6. Foi constatado que, em comparação com o uso direto do perf_events, o PAPI apresenta um overhead significativo; 83360µs em comparação com 100.24µs do perf_events. No entanto, a maior parte (81200µs) está concentrada na inicialização da biblioteca, que ocorre apenas uma vez por execução do programa.
Keywords: Processadores RISC-V, Monitorização de Desempenho, Amostragem Precisa de Eventos, PAPI

Discussão: dezembro 4, 2023, 15:0

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