first attempt at 3) of
[soc.git] / src / soc / experiment / score6600.py
index 2e7602ca71413849ede31d4ad50d0c8f8690ab3d..7b80d76f6d3105cc321b80278b03edd236d8766b 100644 (file)
@@ -2,6 +2,7 @@ from nmigen.compat.sim import run_simulation
 from nmigen.cli import verilog, rtlil
 from nmigen.hdl.ast import unsigned
 from nmigen import Module, Const, Signal, Array, Cat, Elaboratable, Memory
+from nmigen.back.pysim import Delay
 
 from soc.regfile.regfile import RegFileArray, treereduce
 from soc.scoreboard.fu_fu_matrix import FUFUDepMatrix
@@ -19,7 +20,11 @@ from soc.experiment.testmem import TestMemory
 
 from soc.experiment.alu_hier import ALU, BranchALU, CompALUOpSubset
 
-from soc.decoder.power_enums import InternalOp, Function
+from soc.decoder.power_enums import MicrOp, Function
+from soc.decoder.power_decoder import (create_pdecode)
+from soc.decoder.power_decoder2 import (PowerDecode2)
+from soc.simulator.program import Program
+
 
 from nmutil.latch import SRLatch
 from nmutil.nmoperator import eq
@@ -298,7 +303,7 @@ class CompUnitBR(CompUnitsBase):
         # hand the same operation to all units
         for alu in self.units:
             comb += alu.oper_i.eq(self.oper_i)
-            comb += alu.imm_i.eq(self.imm_i)
+            #comb += alu.imm_i.eq(self.imm_i)
 
         return m
 
@@ -692,7 +697,7 @@ class Scoreboard(Elaboratable):
         comb += int_src1.ren.eq(intfus.src1_rsel_o)
         comb += int_src2.ren.eq(intfus.src2_rsel_o)
 
-        # connect ALUs to regfule
+        # connect ALUs to regfile
         comb += int_dest.data_i.eq(cu.data_o)
         comb += cu.src1_i.eq(int_src1.data_o)
         comb += cu.src2_i.eq(int_src2.data_o)
@@ -843,10 +848,29 @@ class IssueToScoreboard(Elaboratable):
         return list(self)
 
 
+def power_instr_q(dut, pdecode2, ins, code):
+    instrs = [pdecode2.e]
+
+    sendlen = 1
+    for idx, instr in enumerate(instrs):
+        yield dut.data_i[idx].eq(instr)
+        insn_type = yield instr.insn_type
+        fn_unit = yield instr.fn_unit
+        print("senddata ", idx, insn_type, fn_unit, instr)
+    yield dut.p_add_i.eq(sendlen)
+    yield
+    o_p_ready = yield dut.p_ready_o
+    while not o_p_ready:
+        yield
+        o_p_ready = yield dut.p_ready_o
+
+    yield dut.p_add_i.eq(0)
+
+
 def instr_q(dut, op, funit, op_imm, imm, src1, src2, dest,
             branch_success, branch_fail):
     instrs = [{'insn_type': op, 'fn_unit': funit, 'write_reg': dest,
-                'imm_data': (imm, op_imm),
+               'imm_data': (imm, op_imm),
                'read_reg1': src1, 'read_reg2': src2}]
 
     sendlen = 1
@@ -860,11 +884,11 @@ def instr_q(dut, op, funit, op_imm, imm, src1, src2, dest,
         yield dut.data_i[idx].insn_type.eq(insn_type)
         yield dut.data_i[idx].fn_unit.eq(fn_unit)
         yield dut.data_i[idx].read_reg1.data.eq(reg1)
-        yield dut.data_i[idx].read_reg1.ok.eq(1) # XXX TODO
+        yield dut.data_i[idx].read_reg1.ok.eq(1)  # XXX TODO
         yield dut.data_i[idx].read_reg2.data.eq(reg2)
-        yield dut.data_i[idx].read_reg2.ok.eq(1) # XXX TODO
+        yield dut.data_i[idx].read_reg2.ok.eq(1)  # XXX TODO
         yield dut.data_i[idx].write_reg.data.eq(dest)
-        yield dut.data_i[idx].write_reg.ok.eq(1) # XXX TODO
+        yield dut.data_i[idx].write_reg.ok.eq(1)  # XXX TODO
         yield dut.data_i[idx].imm_data.data.eq(imm)
         yield dut.data_i[idx].imm_data.ok.eq(op_imm)
         di = yield dut.data_i[idx]
@@ -1073,6 +1097,55 @@ def scoreboard_branch_sim(dut, alusim):
         yield from alusim.dump(dut)
 
 
+def power_sim(m, dut, pdecode2, instruction, alusim):
+
+    seed(0)
+
+    for i in range(1):
+
+        # set random values in the registers
+        for i in range(1, dut.n_regs):
+            #val = randint(0, (1<<alusim.rwidth)-1)
+            #val = 31+i*3
+            val = i  # XXX actually, not random at all
+            yield dut.intregs.regs[i].reg.eq(val)
+            alusim.setval(i, val)
+
+        # create some instructions
+        lst = ["addi 3, 0, 0x1234",
+               "addi 2, 0, 0x4321",
+               "add  1, 3, 2"]
+        with Program(lst) as program:
+            gen = program.generate_instructions()
+
+            # issue instruction(s), wait for issue to be free before proceeding
+            for ins, code in zip(gen, program.assembly.splitlines()):
+                yield instruction.eq(ins)          # raw binary instr.
+                yield Delay(1e-6)
+
+                print("binary 0x{:X}".format(ins & 0xffffffff))
+                print("assembly", code)
+
+                #alusim.op(op, opi, imm, src1, src2, dest)
+                yield from power_instr_q(dut, pdecode2, ins, code)
+
+        # wait for all instructions to stop before checking
+        while True:
+            iqlen = yield dut.qlen_o
+            if iqlen == 0:
+                break
+            yield
+        yield
+        yield
+        yield
+        yield
+        yield from wait_for_busy_clear(dut)
+
+        # check status
+        yield from alusim.check(dut)
+        yield from alusim.dump(dut)
+
+
 def scoreboard_sim(dut, alusim):
 
     seed(0)
@@ -1104,16 +1177,16 @@ def scoreboard_sim(dut, alusim):
             instrs.append((7, 6, 6, 2, 0, 0, (0, 0)))
             instrs.append((1, 7, 2, 2, 0, 0, (0, 0)))
 
-        if False:
-            instrs.append((2, 3, 3, InternalOp.OP_ADD, Function.ALU,
+        if True:
+            instrs.append((2, 3, 3, MicrOp.OP_ADD, Function.ALU,
                            0, 0, (0, 0)))
-            instrs.append((5, 3, 3, InternalOp.OP_ADD, Function.ALU,
+            instrs.append((5, 3, 3, MicrOp.OP_ADD, Function.ALU,
                            0, 0, (0, 0)))
-        if True:
-            instrs.append((3, 5, 5, InternalOp.OP_MUL_L64, Function.ALU,
+        if False:
+            instrs.append((3, 5, 5, MicrOp.OP_MUL_L64, Function.ALU,
                            1, 7, (0, 0)))
         if False:
-            instrs.append((2, 3, 3, InternalOp.OP_ADD, Function.ALU,
+            instrs.append((2, 3, 3, MicrOp.OP_ADD, Function.ALU,
                            0, 0, (0, 0)))
 
         if False:
@@ -1208,7 +1281,7 @@ def scoreboard_sim(dut, alusim):
 
         # issue instruction(s), wait for issue to be free before proceeding
         for i, instr in enumerate(instrs):
-            print (i, instr)
+            print(i, instr)
             src1, src2, dest, op, fn_unit, opi, imm, (br_ok, br_fail) = instr
 
             print("instr %d: (%d, %d, %d, %s, %s, %d, %d)" %
@@ -1239,12 +1312,30 @@ def test_scoreboard():
     dut = IssueToScoreboard(2, 1, 1, regwidth, 8, 8)
     alusim = RegSim(regwidth, 8)
     memsim = MemSim(16, 8)
-    vl = rtlil.convert(dut, ports=dut.ports())
+
+    m = Module()
+    comb = m.d.comb
+    instruction = Signal(32)
+
+    # set up the decoder (and simulator, later)
+    pdecode = create_pdecode()
+    #simulator = ISA(pdecode, initial_regs)
+
+    m.submodules.pdecode2 = pdecode2 = PowerDecode2(pdecode)
+    m.submodules.sim = dut
+
+    comb += pdecode2.dec.raw_opcode_in.eq(instruction)
+    comb += pdecode2.dec.bigendian.eq(0)  # little / big?
+
+    vl = rtlil.convert(m, ports=dut.ports())
     with open("test_scoreboard6600.il", "w") as f:
         f.write(vl)
 
-    run_simulation(dut, scoreboard_sim(dut, alusim),
-                   vcd_name='test_scoreboard6600.vcd')
+    run_simulation(m, power_sim(m, dut, pdecode2, instruction, alusim),
+                   vcd_name='test_powerboard6600.vcd')
+
+    # run_simulation(dut, scoreboard_sim(dut, alusim),
+    #               vcd_name='test_scoreboard6600.vcd')
 
     # run_simulation(dut, scoreboard_branch_sim(dut, alusim),
     #                    vcd_name='test_scoreboard6600.vcd')