FPGA開発日記

FPGAというより、コンピュータアーキテクチャかもね! カテゴリ別記事インデックス https://sites.google.com/site/fpgadevelopindex/

RISC-VのISS修正中...

msyksphinz.hatenablog.com

RISC-VのISSを引き続き修正している。 MMUの実装と、ベクタの部分が間違っていたので修正した。RISC-Vでは、ECALLという命令を使って一つ上の権限に移ることができる。

RISC-Vには4つの権限があり、上から

  • Machine Mode
  • Hypervisor Mode
  • Superviros Mode
  • User Mode

ECALL命令は、どのモードから遷移するかで飛ぶベクタアドレスが異なっている。Privileged Manualには以下のように記述されていた。

f:id:msyksphinz:20160116024722p:plain

ECALL命令の動作を以下のように修正した。

void InstEnv::RISCV_INST_ECALL (Word_t inst_hex)
{
    Addr_t current_pc = m_env->GetPC ();

    m_env->CSRWrite (SYSREG_ADDR_MEPC, current_pc);

    PrivMode curr_priv = m_env->GetPrivMode ();

    Addr_t jmp_addr;

    switch (curr_priv) {
    case PrivUser       : {
        m_env->DebugPrint ("ECALL from PrivUser\n");
        m_env->CSRWrite (SYSREG_ADDR_SCAUSE, Except_EcallFromUMode);

        m_env->SetPrivMode (PrivSupervisor);
        jmp_addr = 0x100;
        break;
    }
    case PrivSupervisor : {
        m_env->DebugPrint ("ECALL from SuperUser\n");
        m_env->CSRWrite (SYSREG_ADDR_MCAUSE, Except_EcallFromSMode);

        m_env->SetPrivMode (PrivMachine);
        jmp_addr = 0x140;
        break;
    }
    case PrivHypervisor : {
        m_env->DebugPrint ("ECALL from Hypervisor\n");
        m_env->CSRWrite (SYSREG_ADDR_MCAUSE, Except_EcallFromHMode);

        m_env->SetPrivMode (PrivMachine);
        jmp_addr = 0x180;
        break;
    }
    case PrivMachine    : {
        m_env->DebugPrint ("ECALL from Machine\n");
        m_env->CSRWrite (SYSREG_ADDR_MCAUSE, Except_EcallFromMMode);

        m_env->SetPrivMode (PrivMachine);
        jmp_addr = 0x1c0;
        break;
    }
    }

    m_env->SetPC (jmp_addr);
    m_env->SetJumped (true);
}

jmp_addrを元のモードによって修正している。

現在のパタンの通過率は、以下のようになった。

$ ctest

Test project /home/vagrant/swimmer_iss/build_riscv
        Start   1: rv32mi-p-csr
  1/434 Test   #1: rv32mi-p-csr .....................***Failed    0.29 sec
        Start   2: rv32mi-p-illegal
  2/434 Test   #2: rv32mi-p-illegal .................   Passed    0.00 sec
        Start   3: rv32mi-p-ma_addr
  3/434 Test   #3: rv32mi-p-ma_addr .................***Failed    0.00 sec
        Start   4: rv32mi-p-ma_fetch
...

        Start 434: rv64ui-v-xori
434/434 Test #434: rv64ui-v-xori ....................   Passed    0.02 sec

73% tests passed, 118 tests failed out of 434

Total Test time (real) =   7.52 sec

とりあえず73%まで通過するようになった。