⾮易失处理器（NVP）是⼀种不同于传统处理器的新型处理器，其结构由能量采集和存储模块、电 压检测模块、系统状态管理模块、⾮易失存储器模块以及传统 CPU 中包含的处理器、寄存器、内 存、缓存等模块。动态频率选择（DFS）系统是⼀种能够随着⼯作负载和外界能量变化⽽改变⾃⾝ 频率的处理器，其意义在于避免⼀般⾮易失处理器容易出现的频繁掉电上电、关机重启、影响效率 的⾏为导致的系统效率低的现象。在本⽂中，我们使⽤ gem5 作为仿真⼯具。⾸先，我们对 gem5 进 ⾏分析，详细分析了 gem5 中的事件（Event）和事件队列（EventQueue）以及指令延时的作⽤机制； 之后，我们对针对⾮易失处理器开发的 gem5-NVP 仿真⼯具进⾏了分析，详细分析了其中能量管理 模块与 CPU 的通信机制、能量管理模块中的状态机等。最后，我们利⽤上⾯分析得到的结果设计了 ⼀个 DFS 系统，并在 gem5-NVP 平台上进⾏实现以及针对不同能量输⼊情况的仿真。最终我们得出 结论：DFS 系统在能量供给较不⾜的时候，可以有效的减少系统的开机关机次数；并且，若考虑此 开关机所带来的时间代价，DFS 系统相较于⼀般的⾮易失处理器可以带来⼗分可观的性能优化。
code/
├── configs
│ └── example # 仿真的代码们
│ ├── auto_script.py
│ ├── my_dfs.py
│ ├── my_two_thre.py
│ ├── traverse_duty_ratio.py
│ ├── traverse_duty_ratio_ori.py
│ ├── traverse_high.py
│ ├── traverse_high_ori.py
│ ├── traverse_low.py
│ └── traverse_low_ori.py
├── plot # 存放了输出的结果、画图的 matlab 代码、以及输出的图片
└── src # 修改的 gem5 代码们
└── cpu
├── engy
│ ├── DFS.py
│ ├── dfs.cc
│ └── dfs.hh
└── simple
├── AtomicSimpleCPU.py
├── atomic.cc
└── atomic.hh- src/cpu 里存放了需要修改的gem5代码
- engy/* 为 DFS 需要添加的代码
- simple/* 为为了将状态机更改为 DFS 需要修改的代码
- configs/example 里存放了仿真的代码
- my_two_thre.py 为第4问 仿真 TwothreSM 状态机的代码
- my_dfs.py 为第5问 仿真 DFS 的代码
- auto_script.py 为第六问 仿真 的基础代码
- traverse_* 等 为第六问 仿真 不同高、低电平、占空比 性能、开关机次数的代码
- *_ori.py 为仿真原系统的代码
- 其余为仿真 DFS 的代码
- plot/ 里存放了仿真的结果以及画图的代码、输出的图片
- *.txt 为仿真的结果们
- my_ plot.m 为画图的代码
- *.eps 为输出的图片