現在自作CPUではFPUの演算器としてIPのcvfpu(FPNew)を使用している。これはかなりまともに使える演算器IPだと思うので、現在サポートしようとしているベクトル命令のFPU演算命令もFPNewを使ってサポートしていきたい。
次は浮動小数点の比較命令の実装だ。比較の結果はベクトル・マスクの形式で生成されるため、すべての比較結果を下位のマスクビット位置に持ってくる必要があることに注意する。
always_comb begin w_fpnew_mask_result = 'h0; case (w_fpnew_tag_out.vsew) scariv_vec_pkg::EW32 : begin for (int d_idx = 0; d_idx < riscv_vec_conf_pkg::DLEN_W / 32; d_idx++) begin w_fpnew_mask_result [d_idx] = w_fpnew_tag_out.op == OP_FNE ? ~w_fpnew_calc_result[32*d_idx] : w_fpnew_calc_result[32*d_idx]; end end scariv_vec_pkg::EW64 : begin for (int d_idx = 0; d_idx < riscv_vec_conf_pkg::DLEN_W / 64; d_idx++) begin w_fpnew_mask_result [d_idx] = w_fpnew_tag_out.op == OP_FNE ? ~w_fpnew_calc_result[64*d_idx] : w_fpnew_calc_result[64*d_idx]; end end default : begin w_fpnew_mask_result = 'h0; end endcase // case (r_ex1_issue.vlvtype.vtype.vsew) end // always_comb
VLEN == DLENの場合は、単純にマスクの結果を下位に持ってくる。
always_comb begin case (w_fpnew_tag_out.vsew) scariv_vec_pkg::EW32 : w_fpnew_mask_wr_result_next = {w_fpnew_tag_out.old_wr_data[riscv_vec_conf_pkg::DLEN_W -1: scariv_vec_pkg::VLENB/4], w_fpnew_mask_result[riscv_vec_conf_pkg::DLEN_W/32-1: 0]}; scariv_vec_pkg::EW64 : w_fpnew_mask_wr_result_next = {w_fpnew_tag_out.old_wr_data[riscv_vec_conf_pkg::DLEN_W -1: scariv_vec_pkg::VLENB/8], w_fpnew_mask_result[riscv_vec_conf_pkg::DLEN_W/64-1: 0]}; default : w_fpnew_mask_wr_result_next = 'h0; endcase // case (w_fpnew_tag_out.vsew) end // always_comb
VLEN != DLENの場合は、マスクの結果を下位にもってきて、最後のステップまでスタックしていく。
always_comb begin case (w_fpnew_tag_out.vsew) scariv_vec_pkg::EW32 : w_fpnew_mask_wr_result_next = {w_fpnew_tag_out.old_wr_data[riscv_vec_conf_pkg::DLEN_W -1: scariv_vec_pkg::VLENB/4], w_fpnew_mask_result [riscv_vec_conf_pkg::DLEN_W/32-1: 0], r_fpnew_mask_wr_result [scariv_vec_pkg::VLENB/4 -1: riscv_vec_conf_pkg::DLEN_W/32]}; scariv_vec_pkg::EW64 : w_fpnew_mask_wr_result_next = {w_fpnew_tag_out.old_wr_data[riscv_vec_conf_pkg::DLEN_W -1: scariv_vec_pkg::VLENB/8], w_fpnew_mask_result [riscv_vec_conf_pkg::DLEN_W/64-1: 0], r_fpnew_mask_wr_result [scariv_vec_pkg::VLENB/8 -1: riscv_vec_conf_pkg::DLEN_W/64]}; default : w_fpnew_mask_wr_result_next = 'h0; endcase // case (w_fpnew_tag_out.vsew) end // always_comb always_ff @ (posedge i_clk) begin r_fpnew_mask_wr_result <= w_fpnew_mask_wr_result_next; end
これで、一応簡単なベクトル比較マスク命令が動作するようになった。
VPR[24](53) <= 40540000_00000000_40540000_00000000_40540000_00000000_40540000_00000000_40540000_00000000_40540000_00000000_40540000_00000000_40540000_00000000_ 4907 : 392 : PC=[0000000080002046] (M,19,04) d2058553 fcvt.d.w fa0, a1 FPR[10](45) <= 4059000000000000 4908 : 393 : PC=[000000008000204a] (M,20,01) 5e055cd7 vfmv.v.f v25, fa0 VPR[25](39) <= 40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_ 4914 : 394 : PC=[000000008000204e] (M,21,01) 678c9f57 vmfle.vv v30, v24, v25 VPR[30](40) <= 42c80000_42c80000_42c80000_42c80000_00000000_00000000_00000000_00000000_00000000_00000000_00000000_00000000_00000000_00000000_00000000_0000ffff_ 4914 : 395 : PC=[0000000080002052] (M,21,02) 00009fb9 c.addw a5, a4 GPR[15](30) <= 0000000000000058 4914 : 396 : PC=[0000000080002054] (M,21,04) fef651e3 bge a2, a5, pc - 30 4915 : 397 : PC=[0000000080002036] (M,22,01) 40f5873b subw a4, a1, a5 GPR[14](113) <= 000000000000000c 4916 : 398 : PC=[000000008000203a] (M,23,01) 05877757 vsetvli a4, a4, e64, m1, ta, mu GPR[14](148) <= 0000000000000008 4917 : 399 : PC=[000000008000203e] (M,24,01) d2078553 fcvt.d.w fa0, a5 FPR[10](74) <= 4056000000000000 4917 : 400 : PC=[0000000080002042] (M,24,02) 5e055c57 vfmv.v.f v24, fa0 VPR[24](54) <= 40560000_00000000_40560000_00000000_40560000_00000000_40560000_00000000_40560000_00000000_40560000_00000000_40560000_00000000_40560000_00000000_ 4917 : 401 : PC=[0000000080002046] (M,24,04) d2058553 fcvt.d.w fa0, a1 FPR[10](46) <= 4059000000000000 4918 : 402 : PC=[000000008000204a] (M,25,01) 5e055cd7 vfmv.v.f v25, fa0 VPR[25](41) <= 40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_ 4922 : 403 : PC=[000000008000204e] (M,26,01) 678c9f57 vmfle.vv v30, v24, v25 VPR[30](42) <= 42c80000_42c80000_42c80000_42c80000_00000000_00000000_00000000_00000000_00000000_00000000_00000000_00000000_00000000_00000000_00000000_0000ffff_ 4922 : 404 : PC=[0000000080002052] (M,26,02) 00009fb9 c.addw a5, a4 GPR[15](9) <= 0000000000000060 4922 : 405 : PC=[0000000080002054] (M,26,04) fef651e3 bge a2, a5, pc - 30
