Rocket之添加指令

新ちゃん

本文目录

• 准备工作
• Rocket Chip 源码
  
  • 添加指令
  • 译码信号
  • ALU
    
• 工具链
  
  • opcodes
  • 添加指令
  • spike支持
  • 编译
    
• 测试
  
  • C源码
  • spike 测试结果
  • RocketChip测试结果
    

准备工作

• 指令空间（找到一个未使用的）。opcode = 10101011
• 指令功能。同或操作
  
  

Rocket Chip 源码添加指令

• 位置：rocket-chip/src/main/scala/rocket/Instructions.scala
  
  

1. object Instructions {
   
2.         ...
   
3.         def QIHAO              = BitPat("b0000000??????????000?????1010111")
   
4.         ...
   
5. }

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译码信号

• 位置：rocket-chip/src/main/scala/rocket/IDecode.scala
  

1. class IDecode() {
   
2.         table {
   
3.             ...
   
4.             QIHAO->       List(Y,N,N,N,N,N,Y,Y,A2_RS2, A1_RS1, IMM_X, DW_XPR,FN_SOR,           N,M_X,        MT_X, N,N,N,N,N,N,Y,CSR.N,N,N,N,N),
   
5.             ...
   
6.         }
   
7. }

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ALU

• 位置：rocket-chip/src/main/scala/rocket/ALU.scala
  

1. object ALU {
   
2.         ...
   
3.         def FN_SOR  = UInt(8)
   
4.         ...
   
5. }
   
6. 
   
7. class ALU {
   
8.         ...
   
9.     val out = Mux(io.fn === FN_SOR, ~(io.in1 ^ io.in2), Mux(io.fn === FN_ADD || io.fn === FN_SUB, io.adder_out, shift_logic))
   
10.         ...
    
11. }

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工具链

opcodes

• 位置：rocket-chip/riscv-tools/riscv-opcodes/opcodes
  

1. qihao   rd rs1 rs2 31..25=0  14..12=0 6..2=0x15 1..0=3

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• 在opcodes下执行make install
  

添加指令

• 位置：riscv-tools/riscv-gnu-toolchain/riscv-binutils-gdb/include/opcode/riscv-opc.h
  

1. #define MATCH_QIHAO 0x57
   
2. #define MASK_QIHAO  0xfe00707f
   
3. DECLARE_INSN(qihao, MATCH_QIHAO, MASK_QIHAO)
   
4. 
   
5. #define DECLARE_INSN(INSN_NAME, INSN_MATCH, INSN_MASK) \
   
6. static inline bool is_ ## INSN_NAME ## _insn (long insn) \
   
7. { \
   
8.   return (insn & INSN_MASK) == INSN_MATCH; \
   
9. }

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• 位置：riscv-tools/riscv-gnu-toolchain/riscv-binutils-gdb/opcodes/riscv-opc.c
  

1. const struct riscv_opcode riscv_opcodes[] = {
   
2. /* name,      isa,   operands, match, mask, match_func, pinfo.  */
   
3. {"qihao",     "I",   "d,s,t",  MATCH_QIHAO, MASK_QIHAO, match_opcode, 0 },
   
4. }

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spike支持

• 位置：rocket-chip/riscv-tools/riscv-isa-sim/riscv/insns/qihao.h
  

1. WRITE_RD(sext_xlen(~(RS1 ^ RS2)));

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• 位置：rocket-chip/riscv-tools/riscv-isa-sim/riscv/riscv.mk.in
  
  

1. riscv_insn_list = \
   
2.         qihao \

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编译

1. cd rocket-chip/riscv-tools/
   
2. ./build.sh

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测试

C源码

1. #include<stdio.h>
   
2. 
   
3. int main() {
   
4.     int res = 0;
   
5.     __asm__ __volatile__("li a2, 0x00ff");
   
6.     __asm__ __volatile__("li a3, 0x0f0f");
   
7.     __asm__ __volatile__("qihao %0, a2, a3":"=r"(res)); // 0xfffff00f
   
8.     printf("%x\n", res);
   
9.     return 0;
   
10. }

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spike 测试结果



RocketChip测试结果


本篇完，感谢关注：RISC-V单片机中文网