本文使用X86架構為例介紹GEM5中最簡單的SE模式啟動過程。GEM5啟動的命令為：

~/simulators/gem5$ build/X86_MESI_Three_Level_sparse/gem5.opt configs/example/se.py -c test  

其中gem5.opt為GEM5的主二進位制程式，se.py為用Python語言編寫的配置檔案，test為標準Linux下gcc編譯的二進位制檔案。

執行結果如下：

[email protected]:~/simulators/gem5$ build/X86_MESI_Three_Level_sparse/gem5.opt configs/example/se.py -c test
gem5 Simulator System.  http://gem5.org
gem5 is copyrighted software; use the --copyright option for details.

gem5 compiled Jun 22 2014 15:27:09
gem5 started Jun 22 2014 15:27:28
gem5 executing on atlantis
command line: build/X86_MESI_Three_Level_sparse/gem5.opt configs/example/se.py -c test
Global frequency set at 1000000000000 ticks per second
0: system.remote_gdb.listener: listening for remote gdb #0 on port 7000
**** REAL SIMULATION ****
info: Entering event queue @ 0.  Starting simulation...
info: Increasing stack size by one page.
warn: ignoring syscall access(0, 4893217, ...)
Hello, world!
Exiting @ tick 6979500 because target called exit()
 

通過GDB除錯發現GEM5啟動的過程如下圖：

其中GEM5啟動使用的trigger是標準的C/C++的main函式，main函式主要工作為初始化訊號量和初始化Python環境。然後通過呼叫sim/init.cc中的initM5Python()方法來初始化GEM5使用的模組。在initM5Python()函式主要呼叫了兩個方法：

int
initM5Python()
{
    EmbeddedSwig::initAll();
    return EmbeddedPython::initAll();
}

EmbeddedSwig::initAll()用來呼叫每個模組與swig相關的初始化函式，這些函式都在xxx.i_init.cc中宣告，xxx為模組名。比如一個param_IsaFake的模組中的程式碼：

#include "sim/init.hh"

extern "C" {
    void init_param_IsaFake();
}

EmbeddedSwig embed_swig_param_IsaFake(init_param_IsaFake); //例項化一個EmbeddedSwig物件，並把初始化函式通過建構函式傳給類中的靜態變數list
 

//EmbeddedSwig的建構函式
EmbeddedSwig::EmbeddedSwig(void (*init_func)())
    : initFunc(init_func)
{
    getList().push_back(this);
}

    在EmbeddedSwig的建構函式中會把每個模組的初始化函式放到一個list中，InitAll()函式的主要工作就是掉用這些已經定義好的初始化函式。

    EmbeddedPython::initAll()用來整理繼承於SimObject的模組並把他們對映到m5.objects名稱空間下。這些gem5模組是分佈在不同資料夾下的，理論上Python是通過檔案的路徑來確定Python模組的名稱空間（類似Java），但是通過分析來看下gem5是通過什麼方法把分佈在不同檔案下的Python模組map到m5.objects下。

    在每個gem5的功能模組下都會有類似，xxxx.py.cc的檔案，這個檔案就是用來描述這個模組的名字、檔案的絕對路徑等資訊：

EmbeddedPython embedded_m5_objects_AtomicSimpleCPU(
    "m5/objects/AtomicSimpleCPU.py",  //理論上這個檔案該在的位置
    "/home/wgh/simulators/gem5/src/cpu/simple/AtomicSimpleCPU.py", //實際在的位置
    "m5.objects.AtomicSimpleCPU",   //模組的名字
    data_m5_objects_AtomicSimpleCPU,  //是一個大陣列，I don't know what the fuck it is！
    766,   //上面那個大陣列的長度
    1610);  //？
}

    通過例項化EmbeddedPython物件，建構函式會把這些模組的資訊新增到內部的一個list上，這為gem5未來載入這些模組提供資訊。InitAll()函式會呼叫每個模組自身的AddModule()把自己對映到它理論上該在的位置。

    初始化完畢，模擬器呼叫main.cc的m5Main()函式，在m5Main()函式中使用PyRun_String來啟動Python模組，PyRun_String()函式為c/c++呼叫python的介面，其中函式第一個引數為python命令，在這個地方使用了兩個命令：import m5和m5.main()，第二個命令是呼叫python模組的main()函式。在m5.main()函式中使用

    if options.pdb:    
	......
         pdb.run(filecode, scope) #除錯模式下執行se.py，在gem5.opt的執行引數下加上--pdb引數。pdb偵錯程式類似gdb，
    	.....
    else:
        exec filecode in scope   #正常執行

    來執行se.py檔案。se.py為SE模式的配置檔案。在se.py中會呼叫Simulation模組的run()函式，run()函式中呼叫了m5的simulate(),從圖中可以看出在src/python/m5/simulate.py檔案中的simulate()函式最終呼叫了被封裝過的C++模組，模組已經被對映到m5.internal.event下。到此為止，GEM5的啟動基本結束。