FPGA開発日記

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ISSがシステムレジスタにアクセスすると、そのログを表示するようにする(MIPS版)

ISSでシステムレジスタをサポートしたので、トレースログに表示できるようにしよう。

github.com

基本的にやっていることはこれと一緒。というか、単純に移植しただけだ。

msyksphinz.hatenablog.com

システムレジスタにアクセスすると、そのアクセス情報を記録しておき、最後のトレース出力でその結果を出すことにする。

github.com

void InstEnv::MIPS_INST_MFC0 (Word_t inst_hex)
{
    RegAddr_t rd_addr = ExtractRDField (inst_hex);
    RegAddr_t rt_addr = ExtractRTField (inst_hex);
    RegAddr_t sel     = ExtractBitField (inst_hex, 2, 0);

    RegAddr_t csr_addr = (rd_addr << 3) | sel;

    Word_t csr_val;
    m_env->CSRRead (csr_addr, &csr_val);

    m_env->GRegWrite (rt_addr, csr_val);
}


void InstEnv::MIPS_INST_MTC0 (Word_t inst_hex)
{
    RegAddr_t rd_addr = ExtractRDField (inst_hex);
    RegAddr_t rt_addr = ExtractRTField (inst_hex);
    RegAddr_t sel     = ExtractBitField (inst_hex, 2, 0);

    RegAddr_t csr_addr = (rd_addr << 3) | sel;

    Word_t rt_val = m_env->GRegRead (rt_addr);

    m_env->CSRWrite (csr_addr, rt_val);
}

最後の表記の拡張部分:

void MipsEnv::PrintOperand (std::stringstream *operand_str)
{
    uint32_t trace_count;

    for (trace_count = 0; trace_count < GetTrace()->GetMax (); trace_count ++) {
        switch (GetTrace()->GetTraceType(trace_count)) {
        case traceInfo::trace_regwrite :
            if (GetTrace()->GetTraceAddr (trace_count) == REG_PC) {
                (*operand_str) << "pc<=" << std::hex << std::setw(8) << GetTrace()->GetTraceValue (trace_count) << " ";
            } else {
                RegAddr_t reg_addr = GetTrace()->GetTraceAddr (trace_count);
                if (GetPrintRegStyle () == ABI_REG_HARD_NAME) {
                    (*operand_str) << "r"  << std::dec << std::setw(2) << std::setfill('0') << static_cast<uint32_t>(reg_addr);
                } else {
                    (*operand_str) << m_abi_regs[reg_addr];
                }
                (*operand_str) << "<=" << std::hex << std::setw(8) << std::setfill('0') << GetTrace()->GetTraceValue (trace_count) << " ";
            }
            break;
        case traceInfo::trace_regread : {
            RegAddr_t reg_addr = GetTrace()->GetTraceAddr (trace_count);
            if (GetPrintRegStyle () == ABI_REG_HARD_NAME) {
                (*operand_str) << "r"  << std::dec << std::setw(2) << std::setfill('0') << static_cast<uint32_t>(reg_addr);
            } else {
                (*operand_str) << m_abi_regs[reg_addr];
            }
            (*operand_str) << "=>" << std::hex << std::setw(8) << std::setfill('0') << GetTrace()->GetTraceValue (trace_count) << ' ';
            break;
        }
        case traceInfo::trace_memwrite :
            (*operand_str) << "("  << std::hex << std::setw(8) << std::setfill('0') << GetTrace()->GetTraceAddr (trace_count) << ")"
                           << "<=" << std::hex << std::setw(8) << std::setfill('0') << GetTrace()->GetTraceValue (trace_count) << " ";
            break;
        case traceInfo::trace_memread : {
            (*operand_str) << "("  << std::hex << std::setw(8) << std::setfill('0') << GetTrace()->GetTraceAddr (trace_count) << ")"
                           << "=>" << std::hex << std::setw(8) << std::setfill('0') << GetTrace()->GetTraceValue (trace_count) << " ";
            break;
        }
        case traceInfo::trace_csrWrite : {
            std::string csr_name = m_csr_env->GetCSRName (GetTrace()->GetTraceAddr (trace_count));
            (*operand_str) << csr_name << "<=" << std::hex << std::setw(8) << std::setfill('0') <<
                GetTrace()->GetTraceValue (trace_count) << " ";
            break;
        }
        case traceInfo::trace_csrRead : {
            std::string csr_name = m_csr_env->GetCSRName (GetTrace()->GetTraceAddr (trace_count));
            (*operand_str) << csr_name << "=>" << std::hex << std::setw(8) << std::setfill('0') <<
                GetTrace()->GetTraceValue (trace_count) << " ";
            break;
        }
        }
    }
}

これで、トレース表記が拡張された。mtc0, mfc0命令で、アクセスしたシステムレジスタが表示されるようになった。

   4962779 : [00100058] 00000000 : sll     r00,r00,0x00            r00=>00000000
   4962780 : [0010005c] 1d20fff9 : bgtz    r09,0xfff9              r09=>0000001e pc<=00100060 pc<=00100044
   4962781 : [00100060] 00000000 : sll     r00,r00,0x00            r00=>00000000
   4962782 : [00100044] 40885000 : mtc0    r10,0x0a,0x0            r08=>a0004000 PageMask<=a0004000
   4962783 : [00100048] 25082000 : addiu   r08,r08,0x2000          r08=>a0004000 r08<=a0006000
   4962784 : [0010004c] 2529ffff : addiu   r09,r09,0xffff          r09=>0000001e r09<=0000001d
   4962785 : [00100050] 40890000 : mtc0    r00,0x00,0x0            r09=>0000001d Index<=0000001d