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RISC-Vプロセッサの設計 (6) |
デコーダのソースの一部を示します。
genRules( switch(in_instr, when(pat(n(7'b0000000), v, v, n(3'b000), v, n(7'b0110011)), fadd), when(pat(n(7'b0100000), v, v, n(3'b000), v, n(7'b0110011)), fsub), when(pat( v, v, n(3'b000), v, n(7'b0010011)), faddi), when(pat(n(7'b0000000), v, v, n(3'b111), v, n(7'b0110011)), fand), when(pat(n(7'b0000000), v, v, n(3'b110), v, n(7'b0110011)), ffor), when(pat(n(7'b0000000), v, v, n(3'b100), v, n(7'b0110011)), fxor), when(pat( v, v, n(3'b111), v, n(7'b0010011)), fandi), when(pat( v, v, n(3'b110), v, n(7'b0010011)), fori), when(pat( v, v, n(3'b100), v, n(7'b0010011)), fxori), when(pat( v, v, n(3'b010), v, n(7'b0000011)), flw), when(pat( v, v, v, n(3'b010), v, n(7'b0100011)), fsw), when(pat(n(7'b0000000), v, v, n(3'b001), v, n(7'b0110011)), fsll), when(pat(n(7'b0000000), v, v, n(3'b101), v, n(7'b0110011)), fsrl), when(pat(n(7'b0100000), v, v, n(3'b101), v, n(7'b0110011)), fsra), when(pat(n(7'b0000000), v, v, n(3'b001), v, n(7'b0010011)), fslli), when(pat(n(7'b0000000), v, v, n(3'b101), v, n(7'b0010011)), fsrli), when(pat(n(7'b0100000), v, v, n(3'b101), v, n(7'b0010011)), fsrai), when(pat(n(7'b0000000), v, v, n(3'b010), v, n(7'b0110011)), fslt), when(pat(n(7'b0000000), v, v, n(3'b011), v, n(7'b0110011)), fsltu), when(pat( v, v, n(3'b010), v, n(7'b0010011)), fslti), when(pat( v, v, n(3'b011), v, n(7'b0010011)), fsltiu), when(pat(v, v, v, v, n(3'b000), v, v, n(7'b1100011)), fbeq), when(pat(v, v, v, v, n(3'b001), v, v, n(7'b1100011)), fbne), when(pat(v, v, v, v, n(3'b100), v, v, n(7'b1100011)), fblt), when(pat(v, v, v, v, n(3'b101), v, v, n(7'b1100011)), fbge), when(pat(v, v, v, v, n(3'b110), v, v, n(7'b1100011)), fbltu), when(pat(v, v, v, v, n(3'b111), v, v, n(7'b1100011)), fbgeu), when(pat(v, v, v, v, v, n(7'b1101111)), fjal), when(pat( v, v, n(3'b000), v, n(7'b1100111)), fjalr), when(pat( v, v, n(7'b0110111)), flui), when(pat( v, v, n(7'b0010111)), fauipc), when(pat( v, v, n(3'b001), v, n(7'b1110011)), fcsrrw), when(pat( v, v, n(3'b101), v, n(7'b1110011)), fcsrrwi), when(pat( v, v, n(3'b010), v, n(7'b1110011)), fcsrrs), when(pat( v, v, n(3'b110), v, n(7'b1110011)), fcsrrsi), when(pat( v, v, n(3'b011), v, n(7'b1110011)), fcsrrc), when(pat( v, v, n(3'b111), v, n(7'b1110011)), fcsrrci), when(pat(n(25'b0), n(7'b1110011)), fecall) ) // switch );
これは1ステップ目のデコーダステップであり、ここでビットパターン、例えばaddi命令とのマッチが取れれば、2ステップ目として個別の関数、例えばfaddiが呼び出されます。一例であるfaddiを示せば、
function Action faddi(Bit#(12) imm, Bit#(5) rs1, Bit#(5) rd) = action Int#(32) immSext = signExtend(unpack(imm)); if (immSext == 0) $display("time %4t - mv\t%s,%s", $time, regname(rd), regname(rs1)); else if (rs1 == 0) $display("time %4t - li\t%s,%0d", $time, regname(rd), immSext); else $display("time %4t - addi\t%s,%s,%0d", $time, regname(rd), regname(rs1), immSext); endaction;
RISC-Vにおいてaddi命令はイミディエイトがゼロの場合はmv命令として使用され、逆にソースレジスタにゼロレジスタを指定すれば、イミディエイトロード(li)命令として働きます。これらはプロセッサの設計的には不要な処理ですが、逆アセンブラのシンタックスシュガーとして実装しました。
2ステップ目の処理として、各種関数を命令数だけ並べる必要があります。
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