Merge branch 'fix-tests'
[soc.git] / src / soc / decoder / isa / caller.py
index cc78a3f968f42097fc9f6d47b6e28247413cf6c0..2bf47d5b72a1d4e06d80c995d11bd29488ebdd69 100644 (file)
 from functools import wraps
+from soc.decoder.orderedset import OrderedSet
+from soc.decoder.selectable_int import SelectableInt, selectconcat
+from collections import namedtuple
+import math
+
+instruction_info = namedtuple('instruction_info',
+                              'func read_regs uninit_regs write_regs op_fields form asmregs')
+
+
+def create_args(reglist, extra=None):
+    args = OrderedSet()
+    for reg in reglist:
+        args.add(reg)
+    args = list(args)
+    if extra:
+        args = [extra] + args
+    return args
+
+
+class Mem:
+
+    def __init__(self, bytes_per_word=8):
+        self.mem = {}
+        self.bytes_per_word = bytes_per_word
+        self.word_log2 = math.ceil(math.log2(bytes_per_word))
+
+    def _get_shifter_mask(self, width, remainder):
+        shifter = ((self.bytes_per_word - width) - remainder) * \
+            8  # bits per byte
+        mask = (1 << (width * 8)) - 1
+        return shifter, mask
+
+    # TODO: Implement ld/st of lesser width
+    def ld(self, address, width=8):
+        remainder = address & (self.bytes_per_word - 1)
+        address = address >> self.word_log2
+        assert remainder & (width - 1) == 0, "Unaligned access unsupported!"
+        if address in self.mem:
+            val = self.mem[address]
+        else:
+            val = 0
+
+        if width != self.bytes_per_word:
+            shifter, mask = self._get_shifter_mask(width, remainder)
+            val = val & (mask << shifter)
+            val >>= shifter
+        print("Read {:x} from addr {:x}".format(val, address))
+        return val
+
+    def st(self, address, value, width=8):
+        remainder = address & (self.bytes_per_word - 1)
+        address = address >> self.word_log2
+        assert remainder & (width - 1) == 0, "Unaligned access unsupported!"
+        print("Writing {:x} to addr {:x}".format(value, address))
+        if width != self.bytes_per_word:
+            if address in self.mem:
+                val = self.mem[address]
+            else:
+                val = 0
+            shifter, mask = self._get_shifter_mask(width, remainder)
+            val &= ~(mask << shifter)
+            val |= value << shifter
+            self.mem[address] = val
+        else:
+            self.mem[address] = value
+
+    def __call__(self, addr, sz):
+        val = self.ld(addr.value, sz)
+        print ("memread", addr, sz, val)
+        return SelectableInt(val, sz*8)
+
+    def memassign(self, addr, sz, val):
+        print ("memassign", addr, sz, val)
+        self.st(addr.value, val.value, sz)
+
+
+class GPR(dict):
+    def __init__(self, decoder, regfile):
+        dict.__init__(self)
+        self.sd = decoder
+        for i in range(32):
+            self[i] = SelectableInt(regfile[i], 64)
+
+    def __call__(self, ridx):
+        return self[ridx]
+
+    def set_form(self, form):
+        self.form = form
+
+    def getz(self, rnum):
+        #rnum = rnum.value # only SelectableInt allowed
+        print("GPR getzero", rnum)
+        if rnum == 0:
+            return SelectableInt(0, 64)
+        return self[rnum]
+
+    def _get_regnum(self, attr):
+        getform = self.sd.sigforms[self.form]
+        rnum = getattr(getform, attr)
+        return rnum
+
+    def ___getitem__(self, attr):
+        print("GPR getitem", attr)
+        rnum = self._get_regnum(attr)
+        return self.regfile[rnum]
+
+    def dump(self):
+        for i in range(0, len(self), 8):
+            s = []
+            for j in range(8):
+                s.append("%08x" % self[i+j].value)
+            s = ' '.join(s)
+            print("reg", "%2d" % i, s)
+
+class PC:
+    def __init__(self, pc_init=0):
+        self.CIA = SelectableInt(pc_init, 64)
+        self.NIA = self.CIA + SelectableInt(4, 64)
+
+    def update(self, namespace):
+        self.CIA = self.NIA
+        self.NIA = self.CIA + SelectableInt(4, 64)
+        namespace['CIA'] = self.CIA
+        namespace['NIA'] = self.NIA
+
 
 class ISACaller:
-    def __init__(self):
-        self.gpr = {} # TODO
-        self.mem = {} # TODO
-        self.namespace = {'GPR': self.gpr, 'MEM': self.mem}
+    # decoder2 - an instance of power_decoder2
+    # regfile - a list of initial values for the registers
+    def __init__(self, decoder2, regfile):
+        self.gpr = GPR(decoder2, regfile)
+        self.mem = Mem()
+        self.pc = PC()
+        self.namespace = {'GPR': self.gpr,
+                          'MEM': self.mem,
+                          'memassign': self.memassign,
+                          'NIA': self.pc.NIA,
+                          'CIA': self.pc.CIA,
+                          }
+
+        self.decoder = decoder2
+
+    def memassign(self, ea, sz, val):
+        self.mem.memassign(ea, sz, val)
+
+    def prep_namespace(self, formname, op_fields):
+        # TODO: get field names from form in decoder*1* (not decoder2)
+        # decoder2 is hand-created, and decoder1.sigform is auto-generated
+        # from spec
+        # then "yield" fields only from op_fields rather than hard-coded
+        # list, here.
+        fields = self.decoder.sigforms[formname]
+        for name in fields._fields:
+            if name not in ["RA", "RB", "RT"]:
+                sig = getattr(fields, name)
+                val = yield sig
+                self.namespace[name] = SelectableInt(val, sig.width)
 
-def inject(context):
+    def call(self, name):
+        # TODO, asmregs is from the spec, e.g. add RT,RA,RB
+        # see http://bugs.libre-riscv.org/show_bug.cgi?id=282
+        info = self.instrs[name]
+        yield from self.prep_namespace(info.form, info.op_fields)
+
+        input_names = create_args(info.read_regs | info.uninit_regs)
+        print(input_names)
+
+        inputs = []
+        for name in input_names:
+            regnum = yield getattr(self.decoder, name)
+            regname = "_" + name
+            self.namespace[regname] = regnum
+            print('reading reg %d' % regnum)
+            inputs.append(self.gpr(regnum))
+        print(inputs)
+        results = info.func(self, *inputs)
+        print(results)
+
+        if info.write_regs:
+            output_names = create_args(info.write_regs)
+            for name, output in zip(output_names, results):
+                regnum = yield getattr(self.decoder, name)
+                print('writing reg %d' % regnum)
+                if output.bits > 64:
+                    output = SelectableInt(output.value, 64)
+                self.gpr[regnum] = output
+        self.pc.update(self.namespace)
+
+
+def inject():
     """ Decorator factory. """
     def variable_injector(func):
         @wraps(func)
@@ -16,6 +198,7 @@ def inject(context):
             except AttributeError:
                 func_globals = func.func_globals  # Earlier versions.
 
+            context = args[0].namespace
             saved_values = func_globals.copy()  # Shallow copy of dict.
             func_globals.update(context)
 
@@ -31,20 +214,3 @@ def inject(context):
 
     return variable_injector
 
-if __name__ == '__main__':
-    d = {'1': 1}
-    namespace = {'a': 5, 'b': 3, 'd': d}
-
-    @inject(namespace)
-    def test():
-        print (globals())
-        print('a:', a)
-        print('b:', b)
-        print('d1:', d['1'])
-        d[2] = 5
-        
-        return locals()
-
-    test()
-
-    print (namespace)