LEON3 DBT 엔진을 이용한 ERC32 기반의 하이퍼바이저 프로토 타입 개발

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1 LEON3 DBT 엔진을 이용한 ERC32 기반의 하이퍼바이저 프로토 타입 개발
최종욱, 천이진 한국항공우주 연구원 한국항공우주학회 학술논문 발표집

2 Outline Introduction Related Work Topic Hypervisor Design DBT Design
Dynamic Binary Translator for LEON3 Performance analysis Future Work and Conclusion

3 Outline Introduction Related Work Topic Hypervisor Design DBT Design
Dynamic Binary Translator for LEON3 Performance analysis Future Work and Conclusion

4 Introduction ERC32 기반의 전가상화 구현을 위한 하이퍼 바이저 설계 성능 향상을 위한 DBT 설계

5 Outline Introduction Related Work Topic Hypervisor Design DBT Design
Dynamic Binary Translator for LEON3 Performance analysis Future Work and Conclusion

6 Related Work Leon3 소프트웨어를 ERC32 프로세서에서 구동하기? 최종욱,남병규 한국항공우주학회 한계점?

7 Outline Introduction Related Work Topic Hypervisor Design DBT Design
Dynamic Binary Translator for LEON3 Performance analysis Future Work and Conclusion

8 Topic Bare-metal 형식의 하이퍼바이저 개발 인터프리터 방식을 벗어난 DBT 기반의 하이퍼 바이저

9 Outline Introduction Related Work Topic Hypervisor Design DBT Design
Dynamic Binary Translator for LEON3 Performance analysis Future Work and Conclusion

10 Hypervisor Design Bare-metal hypervisor DBT를 이용한 Emulator 구현

11 Hypervisor Design UART(A,B) Device Manager Timer Manager
Trap/Interrupt Manager Image Loader

12 Outline Introduction Related Work Topic Hypervisor Design DBT Design
Dynamic Binary Translator for LEON3 Performance analysis Future Work and Conclusion

13 DBT Design 작동 방식: Basic Block (BB) 단위로 나뉘어진 Binary를 번역하여 Translation Block(TB)를 생성하고 생성된 TB를 Translation Cache(TC)에 저장한다.

14 DBT Design Emulator Manager

15 Outline Introduction Related Work Topic Hypervisor Design DBT Design
Dynamic Binary Translator for LEON3 Performance analysis Future Work and Conclusion

16 DBT for LEON3 Register Mapping: LEON3 와 ERC32 모두 동일한 SPARC 아키텍처
LEON3의 cache 관련 레지스터

17 DBT for LEON3 Example translation LEON3 Basic Block

18 DBT for LEON3 Example translation LEON3 DBT Engine

19 DBT for LEON3 Example translation LEON3 Translation Block 오버 헤드

20 DBT for LEON3 DBT 성능 향상

21 DBT for LEON3 RAM Read/Write 최적화
기존의 LEON3 RAM read/write 명령을 수행할 경우 기존 memory 함수를 호출하여 LEON3 RAM 및 I/O를 처리 RAM의 경우에는 직접 TB에서 read/write를 수행 최대 21%의 성능향상

22 Outline Introduction Related Work Topic Hypervisor Design DBT Design
Dynamic Binary Translator for LEON3 Performance analysis Future Work and Conclusion

23 Performance analysis Dhrystone Performance

24 Performance analysis CoreMark Performance

25 Outline Introduction Related Work Topic Hypervisor Design DBT Design
Dynamic Binary Translator for LEON3 Performance analysis Future Work and Conclusion

26 Conclusion Bare-metal 방식의 하이퍼바이저로 LEON3 소프트웨어를 수정 없이 구동 가능
기존의 인터프리터 엔진보다 DBT 엔진을 사용하였을 경우 최대 5배의 성능 향상

27 Future Work DBT의 성능 향상 여러 VM을 지원하는 하이퍼바이저 설계 및 개발
실시간 운영체제를 지원하는 하이퍼바이저 설계 및 개발