2014年2月9日日曜日

Docker を使って IACA 2.1 を CentOS 6.4 で動かしてみる

注) acaptured の検索で飛んできた人はこちらにどうぞ。
http://outofsearch.blogspot.jp/2012/10/dmm.html

それでは CentOS 6.4 で IACA が動くまでの手順を書いていきます。

1. Docker で Ubuntu 12.04 環境を用意する

Docker とそれに必要な LXC は yum で簡単にインストールできます。
$ sudo yum -y install docker-io
会社などで http proxy を使用している環境では、/etc/sysconfig/docker に proxy 関連の環境変数設定を書いておきます。 /etc/profile.d/proxy.sh 等を置いている人は単にそれを読み込むだけでも良いでしょう。下記のような感じです。
$ cat /etc/sysconfig/docker
. /etc/profile.d/proxy.sh
other_args=""
yum install 直後は docker が動いていないので手動で起動します。
$ sudo service docker start
Starting docker:                                           [  OK  ]
次に Ubuntu 環境を用意します。今回 IACA 実行の為に欲しいのは Ubuntu 12.04 ですので、docker pull ubuntu:12.04 として ubuntu のバージョン 12.04 を指定して pull します。
$ sudo docker pull ubuntu:12.04
Pulling repository ubuntu
8dbd9e392a96: Download complete
pull が完了したら、試しに bash でも動かしてみましょう。
$ sudo docker run -i -t ubuntu:12.04 /bin/bash
root@6c4d0f4c3390:/# uname -a
Linux 6c4d0f4c3390 2.6.32-431.3.1.el6.x86_64 #1 SMP Fri Jan 3 21:39:27
UTC 2014 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
root@6c4d0f4c3390:/# cat /etc/issue
Ubuntu 12.04 LTS \n \l
確かに Ubuntu 12.04 です(^^)

2. IACA アーカイブの展開と配置

インテルの IACA のページから zip をダウンロードして、/opt/intel 以下に展開します。
下記のような感じに展開されます。
$ tree iaca-lin64
├── bin
│ ├── iaca
│ └── iaca.sh
├── include
│ └── iacaMarks.h
└── lib
    ├── libiacaArchDataHSW.so
    ├── libiacaArchDataIVB.so
    ├── libiacaArchDataNHM.so
    ├── libiacaArchDataSNB.so
    ├── libiacaArchDataWSM.so
    ├── libiacaLoader.so
    ├── libiacaLogicHSW.so
    ├── libiacaLogicIVB.so
    ├── libiacaLogicNHM.so
    ├── libiacaLogicSNB.so
    ├── libiacaLogicWSM.so
    ├── libiacaXED2HSW.so
    ├── libiacaXED2IVB.so
    ├── libiacaXED2NHM.so
    ├── libiacaXED2SNB.so
    └── libiacaXED2WSM.so

3. IACA 実行用シェルスクリプトの作成

最後に IACA を Docker で動かす為のラッパースクリプトを書きます。
まずオリジナルの iaca 実行ファイルを iaca-bin という名前にリネームします。
$ sudo mv iaca iaca-bin 
続いて下記内容のシェルスクリプトを iaca という名前で作成します。
#!/bin/bash
IACA_DIR=/opt/intel/iaca-lin64
sudo docker run \
  -v /home:/home -v /opt:/opt \
  -w $PWD \
  -e LD_LIBRARY_PATH="$IACA_DIR/lib" \
  ubuntu:12.04 \
  $IACA_DIR/bin/iaca-bin $@
このスクリプトの要点は、/home と /opt を mount することで Docker 内でも同じ場所で参照できるようにしているところです。
後はこのファイルに実行権限を与えて、使いやすいように /usr/local/bin/iaca にシンボリックリンクを張るなどすれば良いです。 ついでに iacaMarks.h も /usr/local/include/iaca.h にシンボリックリンクを張っておきます。
$ sudo chmod a+x iaca
$ cd /usr/local/bin
$ sudo ln -s /opt/intel/iaca-lin64/bin/iaca .
$ cd /usr/local/include/
$ sudo ln -s /opt/intel/iaca-lin64/include/iacaMarks.h .
確認の為に iaca を引数無しで実行してみます。
$ iaca
Intel(R) Architecture Code Analyzer Version - 2.1
Usage: iaca [options] 
  -32   32-bit input file (default)
  -64   64-bit input file
  -arch   Architecture type: NHM, WSM, SNB, IVB, HSW (default)
  -analysis  Analysis type: LATENCY, THROUGHPUT (default)
  -o   Output file (default: stdout)
  -graph   Analysis graph output file for use with graphviz
  -mark   Show code section  when there are multiple marked code sections. Use -mark 0 to show all.
  -max32  Max generated 32-bit obj files
  -max64  Max generated 64-bit obj files
  -ignore  Ignore added pop ebx / push ebx markers (default: true)
  -nogather  No gather bottleneck analysis
  -no_interiteration No interiteration bottleneck analysis
  -reduceout  Output is reduced
  -report  Generate error report
できました。

IACA 2.1 は、そのままでは CentOS 6.4 で動かない

注) acaptured の検索で飛んできた人はこちらにどうぞ。
http://outofsearch.blogspot.jp/2012/10/dmm.html

IACA(Intel® Architecture Code Analyzer) は Intel の x86 CPUで最適化を行う人達にとっては無くてはならないツールですが、そのままでは CentOS 6.4 環境では動きません。
色々考えた末、Docker を使えば CentOS でも簡単に IACA を使えることがわかりましたので、二回に分けてその方法を書いていきます。

そもそもなぜ IACA が CentOS 6 で動かないのか?

  • IACA はバイナリ配布で実行形式がダイナミックリンクされている。(static リンクでは無い)
  • CentOS 6.4 で動かすとダイナミックリンクしている libstdc++.so のバージョンが古い為、 version `GLIBCXX_3.4.15' not found と言われて実行できない。(IACA-2.1(Haswell 対応版)の場合)
  • libstdc++ は glibc のバージョンにも依存しているので、おいそれと入れ替えるわけにはいかない。

CentOS 6 で IACA を動かす方法いろいろ

  • Fedora 19 以降とか Ubuntu 12.04 以降の環境を別に用意してそちらで動かす(物理でも仮想でもOK)
    • まぁ普通です。メイン環境とアカウント共有してホームディレクトリの共有とかすればそれなりに使いやすくはできますが、いまいちスマートではありません。こんな作業をしていると 「バイナリでしか配布されないソフトウェアだから不自由なんだ。こんな不自由なソフトウエアでなく Copyleft な自由ソフトウェアを使うべきだ。」と違う方向に気持ちが行ってしまいます。
  • Gentoo Prefix で CentOS 上に Gentoo 環境を用意する
    • 漢らしい方法です。ただ IACA コマンド1個を動かしたかったはずなのに気がつけば make.conf を調整しているという泥沼に陥りそうで。。。 Prefix といえど Gentoo 怖いです。
  • chroot で新しい glibc と libstdc++ な Linux ユーザランドを用意する
    • IACAが動かないのはライブラリの問題だけですので chroot 環境で対応可能なはずです。しかし、CentOS で chroot 環境を簡単に構築するツールが無いため、殆ど手作業での構築となります。IACA コマンド一個を動かしたいだけなのに釣り合わない作業量で空しくなります。
  • Docker を使って CentOS 内に Ubuntu 環境を用意する
    • LXC 環境を超簡単に構築する Docker が CentOS で使えるようになりましたので、Docker で ubuntu 環境を導入してそちらで IACA を使えば良いはずです、CentOS 6.3 以降であれば devicemapper でホスト側のファイルシステムを共有できるのでシームレスに IACA を動かすことができそうです。
ぐだぐだ書いてしまいましたが、要は Docker 使えば CentOS 6 でも簡単に IACA 使えるようにできますよ。ということでした。

次回はその設定方法を書いていきます。