Add difftest support to npc #3
15 changed files with 318 additions and 84 deletions
4
.clang-format
Normal file
4
.clang-format
Normal file
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@ -0,0 +1,4 @@
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---
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Language: Cpp
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BasedOnStyle: LLVM
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ReflowComments: false
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@ -1,3 +0,0 @@
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Language: Cpp
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BasedOnStyle: LLVM
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20
nemu/Kconfig
20
nemu/Kconfig
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@ -126,6 +126,26 @@ endmenu
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menu "Testing and Debugging"
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menu "Testing and Debugging"
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choice
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prompt "Choose log level"
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default LOG_TRACE
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config LOG_TRACE
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bool "trace"
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config LOG_INFO
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bool "info"
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config LOG_WARNING
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||||||
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bool "warning"
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||||||
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config LOG_ERROR
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bool "error"
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endchoice
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config LOG_LEVEL
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int
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default 1 if LOG_ERROR
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default 2 if LOG_WARNING
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default 3 if LOG_INFO
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default 4 if LOG_TRACE
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default 0
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config TRACE
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config TRACE
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bool "Enable tracer"
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bool "Enable tracer"
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@ -16,41 +16,59 @@
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#ifndef __DEBUG_H__
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#ifndef __DEBUG_H__
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#define __DEBUG_H__
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#define __DEBUG_H__
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#include <macro.h>
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||||||
#include <stdio.h>
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#include <stdio.h>
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#include <utils.h>
|
#include <utils.h>
|
||||||
#include <macro.h>
|
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||||||
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||||||
IFDEF(CONFIG_ITRACE, void log_itrace_print());
|
IFDEF(CONFIG_ITRACE, void log_itrace_print());
|
||||||
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||||||
#define Trace(format, ...) \
|
#if (CONFIG_LOG_LEVEL >= 4)
|
||||||
_Log("[TRACE] " format "\n", ## __VA_ARGS__)
|
#define Trace(format, ...) _Log("[TRACE] " format "\n", ##__VA_ARGS__)
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#else
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||||||
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#define Trace(format, ...)
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||||||
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#endif
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||||||
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||||||
#define Log(format, ...) \
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#if (CONFIG_LOG_LEVEL >= 3)
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||||||
_Log(ANSI_FMT("[INFO] %s:%d %s() ", ANSI_FG_BLUE) format "\n", \
|
#define Log(format, ...) \
|
||||||
__FILE__, __LINE__, __func__, ## __VA_ARGS__)
|
_Log(ANSI_FMT("[INFO] %s:%d %s() ", ANSI_FG_BLUE) format "\n", __FILE__, \
|
||||||
|
__LINE__, __func__, ##__VA_ARGS__)
|
||||||
|
#else
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||||||
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#define Log(format, ...)
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||||||
|
#endif
|
||||||
|
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||||||
#define Warning(format, ...) \
|
#if (CONFIG_LOG_LEVEL >= 2)
|
||||||
_Log(ANSI_FMT("[WARNING] %s:%d %s() ", ANSI_FG_YELLOW) format "\n", \
|
#define Warning(format, ...) \
|
||||||
__FILE__, __LINE__, __func__, ## __VA_ARGS__)
|
_Log(ANSI_FMT("[WARNING] %s:%d %s() ", ANSI_FG_YELLOW) format "\n", \
|
||||||
|
__FILE__, __LINE__, __func__, ##__VA_ARGS__)
|
||||||
|
#else
|
||||||
|
#define Warning(format, ...)
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
|
||||||
#define Error(format, ...) \
|
#if (CONFIG_LOG_LEVEL >= 1)
|
||||||
_Log(ANSI_FMT("[ERROR] %s:%d %s() ", ANSI_FG_RED) format "\n", \
|
#define Error(format, ...) \
|
||||||
__FILE__, __LINE__, __func__, ## __VA_ARGS__)
|
_Log(ANSI_FMT("[ERROR] %s:%d %s() ", ANSI_FG_RED) format "\n", __FILE__, \
|
||||||
|
__LINE__, __func__, ##__VA_ARGS__)
|
||||||
|
#else
|
||||||
|
#define Error(format, ...)
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
|
||||||
#define Assert(cond, format, ...) \
|
#define Assert(cond, format, ...) \
|
||||||
do { \
|
do { \
|
||||||
if (!(cond)) { \
|
if (!(cond)) { \
|
||||||
MUXDEF(CONFIG_TARGET_AM, printf(ANSI_FMT(format, ANSI_FG_RED) "\n", ## __VA_ARGS__), \
|
MUXDEF( \
|
||||||
(fflush(stdout), fprintf(stderr, ANSI_FMT(format, ANSI_FG_RED) "\n", ## __VA_ARGS__))); \
|
CONFIG_TARGET_AM, \
|
||||||
IFNDEF(CONFIG_TARGET_AM, extern FILE* log_fp; fflush(log_fp)); \
|
printf(ANSI_FMT(format, ANSI_FG_RED) "\n", ##__VA_ARGS__), \
|
||||||
IFDEF(CONFIG_ITRACE, log_itrace_print()); \
|
(fflush(stdout), fprintf(stderr, ANSI_FMT(format, ANSI_FG_RED) "\n", \
|
||||||
extern void assert_fail_msg(); \
|
##__VA_ARGS__))); \
|
||||||
assert_fail_msg(); \
|
IFNDEF(CONFIG_TARGET_AM, extern FILE *log_fp; fflush(log_fp)); \
|
||||||
assert(cond); \
|
IFDEF(CONFIG_ITRACE, log_itrace_print()); \
|
||||||
} \
|
extern void assert_fail_msg(); \
|
||||||
|
assert_fail_msg(); \
|
||||||
|
assert(cond); \
|
||||||
|
} \
|
||||||
} while (0)
|
} while (0)
|
||||||
|
|
||||||
#define panic(format, ...) Assert(0, format, ## __VA_ARGS__)
|
#define panic(format, ...) Assert(0, format, ##__VA_ARGS__)
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||||||
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||||||
#define TODO() panic("please implement me")
|
#define TODO() panic("please implement me")
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@ -13,25 +13,34 @@
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* See the Mulan PSL v2 for more details.
|
* See the Mulan PSL v2 for more details.
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***************************************************************************************/
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***************************************************************************************/
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#include <isa.h>
|
#include "types.h"
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#include <cpu/cpu.h>
|
#include <cpu/cpu.h>
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#include <cpu/decode.h>
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||||||
#include <difftest-def.h>
|
#include <difftest-def.h>
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||||||
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#include <isa.h>
|
||||||
#include <memory/paddr.h>
|
#include <memory/paddr.h>
|
||||||
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||||||
__EXPORT void difftest_memcpy(paddr_t addr, void *buf, size_t n, bool direction) {
|
__EXPORT void difftest_memcpy(paddr_t addr, void *buf, size_t n,
|
||||||
assert(0);
|
bool direction) {
|
||||||
|
if (direction == DIFFTEST_TO_REF) {
|
||||||
|
memcpy(guest_to_host(addr), buf, n);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
assert(0);
|
||||||
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
__EXPORT void difftest_regcpy(void *dut, bool direction) {
|
__EXPORT void difftest_regcpy(void *dut, bool direction) {
|
||||||
assert(0);
|
// assert(0);
|
||||||
|
if (direction == DIFFTEST_TO_DUT)
|
||||||
|
memcpy(dut, &cpu, sizeof(CPU_state));
|
||||||
|
else
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||||||
|
memcpy(&cpu, dut, sizeof(CPU_state));
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
__EXPORT void difftest_exec(uint64_t n) {
|
__EXPORT void difftest_exec(uint64_t n) { cpu_exec(n); }
|
||||||
assert(0);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
__EXPORT void difftest_raise_intr(word_t NO) {
|
__EXPORT void difftest_raise_intr(word_t NO) {
|
||||||
assert(0);
|
// assert(0);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
__EXPORT void difftest_init(int port) {
|
__EXPORT void difftest_init(int port) {
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||||||
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@ -1,2 +0,0 @@
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||||||
---
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||||||
BasedOnStyle: LLVM
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@ -135,6 +135,8 @@ if(BUILD_SIM_NVBOARD_TARGET)
|
||||||
endif()
|
endif()
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||||||
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||||||
# -- Build Verilator executable and add to test
|
# -- Build Verilator executable and add to test
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|
include_directories(include)
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||||||
file(GLOB_RECURSE SOURCES csrc/${TOPMODULE}/*.cpp)
|
file(GLOB_RECURSE SOURCES csrc/${TOPMODULE}/*.cpp)
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||||||
add_executable(V${TOPMODULE} ${SOURCES})
|
add_executable(V${TOPMODULE} ${SOURCES})
|
||||||
|
|
||||||
|
|
|
@ -9,7 +9,7 @@ class ALUControlInterface extends Bundle {
|
||||||
val aOpAdd, aOpSub, aOpNot, aOpAnd, aOpOr, aOpXor, aOpSlt, aOpEq, aOpNop = Value
|
val aOpAdd, aOpSub, aOpNot, aOpAnd, aOpOr, aOpXor, aOpSlt, aOpEq, aOpNop = Value
|
||||||
}
|
}
|
||||||
object SrcSelect extends ChiselEnum {
|
object SrcSelect extends ChiselEnum {
|
||||||
val aSrcRs1, aSrcImm = Value
|
val aSrcRs2, aSrcImm = Value
|
||||||
}
|
}
|
||||||
val op = Input(OpSelect())
|
val op = Input(OpSelect())
|
||||||
val src = Input(SrcSelect())
|
val src = Input(SrcSelect())
|
||||||
|
@ -33,7 +33,7 @@ class ALU[T <: UInt](tpe: T) extends Module {
|
||||||
val a = in.a(control.src.asUInt)
|
val a = in.a(control.src.asUInt)
|
||||||
|
|
||||||
// val adder_b = (Fill(tpe.getWidth, io.op(0)) ^ io.b) + io.op(0) // take (-b) if sub
|
// val adder_b = (Fill(tpe.getWidth, io.op(0)) ^ io.b) + io.op(0) // take (-b) if sub
|
||||||
val add = a + in.b
|
val add = a + in.b
|
||||||
val sub = a - in.b
|
val sub = a - in.b
|
||||||
val and = a & in.b
|
val and = a & in.b
|
||||||
val not = ~a
|
val not = ~a
|
||||||
|
|
|
@ -87,7 +87,6 @@ class Flow extends Module {
|
||||||
ram.io.readAddr := pc.out
|
ram.io.readAddr := pc.out
|
||||||
val inst = ram.io.readData
|
val inst = ram.io.readData
|
||||||
|
|
||||||
Trace.traceName(reg.control.writeEnable)
|
|
||||||
dontTouch(reg.control.writeEnable)
|
dontTouch(reg.control.writeEnable)
|
||||||
|
|
||||||
import control.pc.SrcSelect._
|
import control.pc.SrcSelect._
|
||||||
|
@ -107,8 +106,8 @@ class Flow extends Module {
|
||||||
reg.in.writeData(rMemOut.litValue.toInt) := DontCare
|
reg.in.writeData(rMemOut.litValue.toInt) := DontCare
|
||||||
|
|
||||||
reg.in.writeAddr := inst(11, 7)
|
reg.in.writeAddr := inst(11, 7)
|
||||||
reg.in.rs(0) := inst(19, 15)
|
reg.in.rs(0) := inst(19, 15) // rs1
|
||||||
reg.in.rs(1) := inst(24, 20)
|
reg.in.rs(1) := inst(24, 20) // rs2
|
||||||
|
|
||||||
// TODO: Memory write goes here
|
// TODO: Memory write goes here
|
||||||
ram.io.writeAddr := DontCare
|
ram.io.writeAddr := DontCare
|
||||||
|
@ -118,10 +117,10 @@ class Flow extends Module {
|
||||||
ram.io.valid := true.B
|
ram.io.valid := true.B
|
||||||
|
|
||||||
import control.alu.SrcSelect._
|
import control.alu.SrcSelect._
|
||||||
alu.in.a(aSrcRs1.litValue.toInt) := reg.out.src(0)
|
alu.in.a(aSrcRs2.litValue.toInt) := reg.out.src(1)
|
||||||
alu.in.a(aSrcImm.litValue.toInt) := inst(31, 20)
|
alu.in.a(aSrcImm.litValue.toInt) := inst(31, 20)
|
||||||
alu.in.b := reg.out.src(1)
|
alu.in.b := reg.out.src(0)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
Trace.traceName(pc.out);
|
||||||
dontTouch(control.out)
|
dontTouch(control.out)
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
|
@ -1,53 +1,61 @@
|
||||||
|
|
||||||
#ifndef _NPC_COMPONENTS_H_
|
#ifndef _NPC_COMPONENTS_H_
|
||||||
#define _NPC_COMPONENTS_H_
|
#define _NPC_COMPONENTS_H_
|
||||||
|
#include "vpi_user.h"
|
||||||
#include <array>
|
#include <array>
|
||||||
|
#include <cstdlib>
|
||||||
#include <filesystem>
|
#include <filesystem>
|
||||||
#include <fstream>
|
#include <fstream>
|
||||||
|
#include <iostream>
|
||||||
#include <verilated_vpi.h>
|
#include <verilated_vpi.h>
|
||||||
|
|
||||||
template <typename T, std::size_t nr> class _RegistersBase {
|
template <typename T, std::size_t nr> class _RegistersBase {
|
||||||
std::array<T, nr> regs;
|
std::array<T, nr> regs;
|
||||||
|
T pc;
|
||||||
|
virtual T fetch_pc();
|
||||||
virtual T fetch_reg(std::size_t id);
|
virtual T fetch_reg(std::size_t id);
|
||||||
|
|
||||||
public:
|
public:
|
||||||
|
T operator[](size_t id) { return fetch_reg(id); }
|
||||||
|
T get_pc() { return fetch_pc(); }
|
||||||
void update() {
|
void update() {
|
||||||
for (int i = 0; i < regs.size(); i++) {
|
for (int i = 0; i < regs.size(); i++) {
|
||||||
regs[i] = fetch_reg(i);
|
regs[i] = fetch_reg(i);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
void print_regs() {
|
|
||||||
for (int i = 0; i < regs.size(); i++) {
|
|
||||||
printf("%d: %d\t", i, regs[i]);
|
|
||||||
if (i % 8 == 7)
|
|
||||||
putchar('\n');
|
|
||||||
}
|
|
||||||
putchar('\n');
|
|
||||||
}
|
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
template <typename T, std::size_t nr>
|
template <typename T, std::size_t nr>
|
||||||
class _RegistersVPI : public _RegistersBase<T, nr> {
|
class _RegistersVPI : public _RegistersBase<T, nr> {
|
||||||
std::array<vpiHandle, nr> reg_handles;
|
std::array<vpiHandle, nr> reg_handles;
|
||||||
T fetch_reg(std::size_t id) {
|
vpiHandle pc_handle;
|
||||||
|
T vpi_get(vpiHandle vh) {
|
||||||
s_vpi_value v;
|
s_vpi_value v;
|
||||||
v.format = vpiIntVal;
|
v.format = vpiIntVal;
|
||||||
vpi_get_value(reg_handles[id], &v);
|
vpi_get_value(vh, &v);
|
||||||
return v.value.integer;
|
return v.value.integer;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
T fetch_pc(void) { return vpi_get(pc_handle); }
|
||||||
|
T fetch_reg(std::size_t id) { return vpi_get(reg_handles[id]); }
|
||||||
|
|
||||||
public:
|
public:
|
||||||
_RegistersVPI<T, nr>(const std::string regs_prefix) {
|
_RegistersVPI<T, nr>(const std::string regs_prefix,
|
||||||
|
const std::string pcname) {
|
||||||
for (int i = 0; i < nr; i++) {
|
for (int i = 0; i < nr; i++) {
|
||||||
std::string regname = regs_prefix + std::to_string(i);
|
std::string regname = regs_prefix + std::to_string(i);
|
||||||
vpiHandle vh = vpi_handle_by_name((PLI_BYTE8 *)regname.c_str(), NULL);
|
vpiHandle vh = vpi_handle_by_name((PLI_BYTE8 *)regname.c_str(), nullptr);
|
||||||
|
if (vh == nullptr) {
|
||||||
|
std::cerr << "vpiHandle " << regname.c_str() << " not found"
|
||||||
|
<< std::endl;
|
||||||
|
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||||
|
}
|
||||||
reg_handles[i] = vh;
|
reg_handles[i] = vh;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
pc_handle = vpi_handle_by_name((PLI_BYTE8 *)pcname.c_str(), nullptr);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
template <typename T, std::size_t n> class Memory {
|
template <typename T, std::size_t n> class Memory {
|
||||||
std::array<T, n> mem;
|
|
||||||
std::size_t addr_to_index(std::size_t addr) {
|
std::size_t addr_to_index(std::size_t addr) {
|
||||||
if (addr < 0x80000000) {
|
if (addr < 0x80000000) {
|
||||||
return 0;
|
return 0;
|
||||||
|
@ -64,12 +72,13 @@ template <typename T, std::size_t n> class Memory {
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
public:
|
public:
|
||||||
|
std::array<T, n> mem;
|
||||||
Memory(std::filesystem::path filepath, bool is_binary = true) {
|
Memory(std::filesystem::path filepath, bool is_binary = true) {
|
||||||
assert(std::filesystem::exists(filepath));
|
assert(std::filesystem::exists(filepath));
|
||||||
if (is_binary) {
|
if (is_binary) {
|
||||||
std::ifstream file(filepath, std::ios::binary);
|
std::ifstream file(filepath, std::ios::binary);
|
||||||
char *pmem = reinterpret_cast<char *>(mem.data());
|
char *pmem = reinterpret_cast<char *>(mem.data());
|
||||||
file.read(pmem, mem.size() / sizeof(mem[0]));
|
file.read(pmem, mem.size() * sizeof(mem[0]));
|
||||||
} else {
|
} else {
|
||||||
std::string line;
|
std::string line;
|
||||||
std::ifstream file(filepath);
|
std::ifstream file(filepath);
|
||||||
|
@ -84,7 +93,7 @@ public:
|
||||||
* Always reads and returns 4 bytes from the address raddr & ~0x3u.
|
* Always reads and returns 4 bytes from the address raddr & ~0x3u.
|
||||||
*/
|
*/
|
||||||
T read(int raddr) {
|
T read(int raddr) {
|
||||||
printf("raddr: 0x%x\n", raddr);
|
// printf("raddr: 0x%x\n", raddr);
|
||||||
return mem[addr_to_index((uint32_t)raddr)];
|
return mem[addr_to_index((uint32_t)raddr)];
|
||||||
}
|
}
|
||||||
/**
|
/**
|
||||||
|
@ -94,7 +103,7 @@ public:
|
||||||
* and the other bytes in memory remain unchanged.
|
* and the other bytes in memory remain unchanged.
|
||||||
*/
|
*/
|
||||||
void write(int waddr, T wdata, char wmask) {
|
void write(int waddr, T wdata, char wmask) {
|
||||||
printf("waddr: 0x%x\n", waddr);
|
// printf("waddr: 0x%x\n", waddr);
|
||||||
mem[addr_to_index((uint32_t)waddr)] = expand_bits(wmask) & wdata;
|
mem[addr_to_index((uint32_t)waddr)] = expand_bits(wmask) & wdata;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
|
@ -9,13 +9,16 @@ void Config::cli_parse(int argc, char **argv) {
|
||||||
"Memory file is in text format");
|
"Memory file is in text format");
|
||||||
app.add_flag("--trace", do_trace, "Enable tracing");
|
app.add_flag("--trace", do_trace, "Enable tracing");
|
||||||
app.add_option("--wav", wavefile, "output .vcd file path")
|
app.add_option("--wav", wavefile, "output .vcd file path")
|
||||||
->check([this](const std::string &) {
|
->check([=](const std::string &) {
|
||||||
if (!this->do_trace)
|
if (!do_trace)
|
||||||
throw CLI::ValidationError(
|
throw CLI::ValidationError(
|
||||||
"dependency", "You must turn on trace before specify wave file");
|
"dependency", "You must turn on trace before specify wave file");
|
||||||
return std::string();
|
return std::string();
|
||||||
});
|
});
|
||||||
app.add_option("-t", max_sim_time, "Max simulation timestep");
|
app.add_option("-t", max_sim_time, "Max simulation timestep");
|
||||||
|
app.add_option("--diff-lib", lib_ref,
|
||||||
|
"Dynamic library file of difftest reference")
|
||||||
|
->check(CLI::ExistingFile);
|
||||||
|
|
||||||
try {
|
try {
|
||||||
app.parse(argc, argv);
|
app.parse(argc, argv);
|
||||||
|
|
|
@ -6,11 +6,12 @@
|
||||||
#include <filesystem>
|
#include <filesystem>
|
||||||
|
|
||||||
struct Config {
|
struct Config {
|
||||||
std::filesystem::path wavefile;
|
|
||||||
std::filesystem::path memory_file;
|
std::filesystem::path memory_file;
|
||||||
uint64_t max_sim_time = 1000;
|
uint64_t max_sim_time = 1000;
|
||||||
bool memory_file_binary = {true};
|
bool memory_file_binary = {true};
|
||||||
bool do_trace{false};
|
bool do_trace{false};
|
||||||
|
std::filesystem::path wavefile;
|
||||||
|
std::filesystem::path lib_ref;
|
||||||
void cli_parse(int argc, char **argv);
|
void cli_parse(int argc, char **argv);
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
|
|
@ -1,7 +1,10 @@
|
||||||
#include "components.hpp"
|
#include "components.hpp"
|
||||||
#include "config.hpp"
|
#include "config.hpp"
|
||||||
#include "vl_wrapper.hpp"
|
#include "vl_wrapper.hpp"
|
||||||
|
#include "vpi_user.h"
|
||||||
#include <VFlow.h>
|
#include <VFlow.h>
|
||||||
|
#include <cstdint>
|
||||||
|
#include <difftest.hpp>
|
||||||
|
|
||||||
using VlModule = VlModuleInterfaceCommon<VFlow>;
|
using VlModule = VlModuleInterfaceCommon<VFlow>;
|
||||||
using Registers = _RegistersVPI<uint32_t, 32>;
|
using Registers = _RegistersVPI<uint32_t, 32>;
|
||||||
|
@ -16,6 +19,8 @@ void *pmem_get() {
|
||||||
int pmem_read(int raddr) {
|
int pmem_read(int raddr) {
|
||||||
void *pmem = pmem_get();
|
void *pmem = pmem_get();
|
||||||
auto mem = static_cast<Memory<int, 128 * 1024> *>(pmem);
|
auto mem = static_cast<Memory<int, 128 * 1024> *>(pmem);
|
||||||
|
// TODO: Do memory difftest at memory read and write to diagnose at a finer
|
||||||
|
// granularity
|
||||||
return mem->read(raddr);
|
return mem->read(raddr);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
@ -26,19 +31,55 @@ void pmem_write(int waddr, int wdata, char wmask) {
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
VlModule *top;
|
||||||
|
Registers *regs;
|
||||||
|
using CPUState = CPUStateBase<uint32_t, 32>;
|
||||||
|
vpiHandle pc = nullptr;
|
||||||
|
void difftest_memcpy(paddr_t, void *, size_t, bool){};
|
||||||
|
|
||||||
|
void difftest_regcpy(void *p, bool direction) {
|
||||||
|
|
||||||
|
if (direction == DIFFTEST_FROM_REF) {
|
||||||
|
((CPUState *)p)->pc = regs->get_pc();
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 32; i++) {
|
||||||
|
((CPUState *)p)->reg[i] = (*regs)[i];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void difftest_exec(uint64_t n) {
|
||||||
|
while (n--) {
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 2; i++) {
|
||||||
|
if (top->is_posedge()) {
|
||||||
|
// Posedge
|
||||||
|
regs->update();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
top->eval();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
void difftest_init(int port) {
|
||||||
|
// top = std::make_unique<VlModule>(config.do_trace, config.wavefile);
|
||||||
|
top = new VlModule{config.do_trace, config.wavefile};
|
||||||
|
regs = new Registers("TOP.Flow.reg_0.regFile_", "TOP.Flow.pc.out");
|
||||||
|
top->reset_eval(10);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
int main(int argc, char **argv, char **env) {
|
int main(int argc, char **argv, char **env) {
|
||||||
config.cli_parse(argc, argv);
|
config.cli_parse(argc, argv);
|
||||||
auto top = std::make_shared<VlModule>(config.do_trace, config.wavefile);
|
|
||||||
Registers regs("TOP.Flow.reg_0.regFile_");
|
|
||||||
|
|
||||||
top->reset_eval(10);
|
/* -- Difftest -- */
|
||||||
for (int i = 0; i < config.max_sim_time; i++) {
|
std::filesystem::path ref{config.lib_ref};
|
||||||
if (top->is_posedge()) {
|
DifftestInterface dut_interface = DifftestInterface{
|
||||||
// Posedge
|
&difftest_memcpy, &difftest_regcpy, &difftest_exec, &difftest_init};
|
||||||
regs.update();
|
DifftestInterface ref_interface = DifftestInterface{ref};
|
||||||
regs.print_regs();
|
|
||||||
}
|
Difftest<CPUStateBase<uint32_t, 32>> diff{dut_interface, ref_interface,
|
||||||
top->eval();
|
pmem_get(), 128};
|
||||||
|
int t = 8;
|
||||||
|
while (t--) {
|
||||||
|
diff.step(1);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
return 0;
|
return 0;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
126
npc/include/difftest.hpp
Normal file
126
npc/include/difftest.hpp
Normal file
|
@ -0,0 +1,126 @@
|
||||||
|
#ifndef _DIFFTEST_DIFFTEST_H_
|
||||||
|
#define _DIFFTEST_DIFFTEST_H_
|
||||||
|
#include <cassert>
|
||||||
|
#include <cstdint>
|
||||||
|
#include <cstdlib>
|
||||||
|
#include <dlfcn.h>
|
||||||
|
#include <filesystem>
|
||||||
|
#include <functional>
|
||||||
|
#include <iostream>
|
||||||
|
#include <memory>
|
||||||
|
|
||||||
|
using paddr_t = uint32_t;
|
||||||
|
enum { DIFFTEST_FROM_REF, DIFFTEST_TO_REF };
|
||||||
|
|
||||||
|
struct DifftestInterface {
|
||||||
|
using memcpy_t = void (*)(paddr_t, void *, size_t, bool);
|
||||||
|
using regcpy_t = void (*)(void *, bool);
|
||||||
|
using exec_t = void (*)(uint64_t);
|
||||||
|
using init_t = void (*)(int);
|
||||||
|
std::function<void(paddr_t, void *, size_t, bool)> memcpy;
|
||||||
|
std::function<void(void *, bool)> regcpy;
|
||||||
|
std::function<void(uint64_t)> exec;
|
||||||
|
std::function<void(int)> init;
|
||||||
|
|
||||||
|
DifftestInterface(memcpy_t memcpy, regcpy_t regcpy, exec_t exec, init_t init)
|
||||||
|
: memcpy(memcpy), regcpy(regcpy), exec(exec), init(init){};
|
||||||
|
|
||||||
|
// using fs = std::filesystem::path;
|
||||||
|
DifftestInterface(std::filesystem::path lib_file) {
|
||||||
|
void *handle = dlopen(lib_file.c_str(), RTLD_LAZY);
|
||||||
|
assert(handle != nullptr);
|
||||||
|
memcpy = (memcpy_t)dlsym(handle, "difftest_memcpy");
|
||||||
|
assert(memcpy);
|
||||||
|
regcpy = (regcpy_t)dlsym(handle, "difftest_regcpy");
|
||||||
|
assert(regcpy);
|
||||||
|
exec = (exec_t)dlsym(handle, "difftest_exec");
|
||||||
|
assert(exec);
|
||||||
|
init = (init_t)dlsym(handle, "difftest_init");
|
||||||
|
assert(init);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
template <typename S> class Difftest {
|
||||||
|
const DifftestInterface &ref;
|
||||||
|
std::unique_ptr<S> ref_state;
|
||||||
|
const DifftestInterface &dut;
|
||||||
|
std::unique_ptr<S> dut_state;
|
||||||
|
|
||||||
|
public:
|
||||||
|
Difftest(const DifftestInterface &dut, const DifftestInterface &ref,
|
||||||
|
void *mem, size_t n, std::unique_ptr<S> ref_state = nullptr,
|
||||||
|
std::unique_ptr<S> dut_state = nullptr)
|
||||||
|
: ref(ref), dut(dut), ref_state(std::move(ref_state)),
|
||||||
|
dut_state(std::move(dut_state)) {
|
||||||
|
if (ref_state == nullptr)
|
||||||
|
this->ref_state = std::make_unique<S>();
|
||||||
|
if (dut_state == nullptr)
|
||||||
|
this->dut_state = std::make_unique<S>();
|
||||||
|
ref.init(0);
|
||||||
|
dut.init(0);
|
||||||
|
fetch_state();
|
||||||
|
paddr_t reset_vector = 0x80000000;
|
||||||
|
ref.memcpy(reset_vector, mem, n, DIFFTEST_TO_REF);
|
||||||
|
dut.memcpy(reset_vector, mem, n, DIFFTEST_TO_REF);
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
void fetch_state() {
|
||||||
|
ref.regcpy(ref_state.get(), DIFFTEST_FROM_REF);
|
||||||
|
dut.regcpy(dut_state.get(), DIFFTEST_FROM_REF);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void step(uint64_t n) {
|
||||||
|
ref.exec(n);
|
||||||
|
dut.exec(n);
|
||||||
|
fetch_state();
|
||||||
|
if (*ref_state != *dut_state) {
|
||||||
|
std::cout << *this;
|
||||||
|
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
friend std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const Difftest<S> &d) {
|
||||||
|
os << "REF state:\n"
|
||||||
|
<< *d.ref_state << "DUT state:\n"
|
||||||
|
<< *d.dut_state << std::endl;
|
||||||
|
return os;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
template <typename R, size_t nr_reg> struct CPUStateBase {
|
||||||
|
R reg[nr_reg] = {0};
|
||||||
|
paddr_t pc = 0x80000000;
|
||||||
|
CPUStateBase() {
|
||||||
|
for (int i = 0; i < nr_reg; i++)
|
||||||
|
reg[i] = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
bool operator==(const CPUStateBase &other) const {
|
||||||
|
if (pc != other.pc)
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
for (int i = 0; i < nr_reg; ++i) {
|
||||||
|
if (reg[i] != other.reg[i])
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
bool operator!=(const CPUStateBase &other) const {
|
||||||
|
return !(*this == other); // Reuse the == operator for != implementation
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
template <typename R, size_t nr_reg>
|
||||||
|
std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const CPUStateBase<R, nr_reg> &cpu) {
|
||||||
|
os << "PC: " << std::hex << cpu.pc << std::endl;
|
||||||
|
for (int i = 0; i < nr_reg; i++) {
|
||||||
|
os << "reg " << std::dec << std::setw(2) << i << ":" << std::hex
|
||||||
|
<< std::setw(10) << cpu.reg[i];
|
||||||
|
if (i % 4 == 3) {
|
||||||
|
os << std::endl;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
os << " | ";
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return os;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif
|
|
@ -1,10 +1,17 @@
|
||||||
00114113
|
00110113
|
||||||
00114113
|
00110113
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00114113
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00110113
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