Implement and test NOP in the test ALU
[soc.git] / src / soc / experiment / test / test_compalu_multi.py
index 98ffcc3e729fd928e83ae20e63c60cc61e574bd4..0f5f6a7c58b1040fd7e5fd1421e3dca2d5ee4b7c 100644 (file)
@@ -314,6 +314,7 @@ class OpSim:
         self.zero_a_count = 0
         self.imm_ok_count = 0
         self.rdmaskn_count = [0] * len(dut.src_i)
+        self.wrmask_count = [0] * len(dut.dest)
         self.dut = dut
         # create one operand producer for each input port
         self.producers = list()
@@ -323,14 +324,18 @@ class OpSim:
         self.consumers = list()
         for i in range(len(dut.dest)):
             self.consumers.append(ResultConsumer(sim, dut, i))
+
     def issue(self, src_i, op, expected, src_delays, dest_delays,
-              inv_a=0, imm=0, imm_ok=0, zero_a=0, rdmaskn=None):
+              inv_a=0, imm=0, imm_ok=0, zero_a=0,
+              rdmaskn=None, wrmask=None):
         """Executes the issue operation"""
         dut = self.dut
         producers = self.producers
         consumers = self.consumers
         if rdmaskn is None:
             rdmaskn = [0] * len(src_i)
+        if wrmask is None:
+            wrmask = [0] * len(expected)
         yield dut.issue_i.eq(0)
         yield
         # forward data and delays to the producers and consumers
@@ -365,8 +370,7 @@ class OpSim:
         # were latched at the correct cycle
         # note: rdmaskn is not latched, and must be held as long as
         # busy_o is active
-        # todo: is the above restriction on rdmaskn intentional?
-        # todo: shouldn't it be latched by issue_i, like the others?
+        # See: https://bugs.libre-soc.org/show_bug.cgi?id=336#c44
         yield self.dut.oper_i.insn_type.eq(0)
         if hasattr(dut.oper_i, "invert_in"):
             yield self.dut.oper_i.invert_in.eq(0)
@@ -389,12 +393,15 @@ class OpSim:
         # fall behind. But, by summing the following counts, the invariant is
         # preserved.
         if zero_a and not rdmaskn[0]:
-            self.zero_a_count = self.zero_a_count + 1
+            self.zero_a_count += 1
         if imm_ok and not rdmaskn[1]:
-            self.imm_ok_count = self.imm_ok_count + 1
+            self.imm_ok_count += 1
         for i in range(len(rdmaskn)):
             if rdmaskn[i]:
-                self.rdmaskn_count[i] = self.rdmaskn_count[i] + 1
+                self.rdmaskn_count[i] += 1
+        for i in range(len(wrmask)):
+            if wrmask[i]:
+                self.wrmask_count[i] += 1
         # check that producers and consumers have the same count
         # this assures that no data was left unused or was lost
         # first, check special cases (zero_a and imm_ok)
@@ -414,7 +421,8 @@ class OpSim:
             assert port_cnt == self.op_count
         # check write counter
         for i in range(len(consumers)):
-            assert (yield consumers[i].count) == self.op_count
+            port_cnt = (yield consumers[i].count) + self.wrmask_count[i]
+            assert port_cnt == self.op_count
 
 
 def scoreboard_sim(op):
@@ -440,23 +448,23 @@ def scoreboard_sim(op):
                         src_delays=[2, 0], dest_delays=[1])
 
     # test combinatorial zero-delay operation
-    # In the test ALU, any operation other than ADD, MUL or SHR
+    # In the test ALU, any operation other than ADD, MUL, EXTS or SHR
     # is zero-delay, and do a subtraction.
     # 5 - 2 = 3
-    yield from op.issue([5, 2], MicrOp.OP_NOP, [3],
+    yield from op.issue([5, 2], MicrOp.OP_CMP, [3],
                         src_delays=[0, 1], dest_delays=[2])
     # test all combinations of masked input ports
-    # 5 + 0 (masked) = 5
-    yield from op.issue([5, 2], MicrOp.OP_ADD, [5],
+    # sign_extend(0x80) = 0xFF80
+    yield from op.issue([0x80, 2], MicrOp.OP_EXTS, [0xFF80],
                         rdmaskn=[0, 1],
                         src_delays=[2, 1], dest_delays=[0])
-    # 0 (masked) + 2 = 2
-    yield from op.issue([5, 2], MicrOp.OP_ADD, [2],
+    # sign_extend(0x80) = 0xFF80
+    yield from op.issue([2, 0x80], MicrOp.OP_EXTSWSLI, [0xFF80],
                         rdmaskn=[1, 0],
                         src_delays=[1, 2], dest_delays=[1])
-    # 0 (masked) + 0 (masked) = 0
-    yield from op.issue([5, 2], MicrOp.OP_ADD, [0],
-                        rdmaskn=[1, 1],
+    # NOP does not make any request nor response
+    yield from op.issue([5, 2], MicrOp.OP_NOP, [0],
+                        rdmaskn=[1, 1], wrmask=[1],
                         src_delays=[1, 2], dest_delays=[1])
 
 
@@ -596,19 +604,22 @@ def test_compunit_regspec3():
              + ('' if is_engine_pysim() else '[6:0]'),
              {'display': 'insn_type'})]),
         ('operand 1 port', 'in', [
+            ('cu_rdmaskn_i[2:0]', {'bit': 2}),
             ('cu_rd__rel_o[2:0]', {'bit': 2}),
             ('cu_rd__go_i[2:0]', {'bit': 2}),
             'src1_i[15:0]']),
         ('operand 2 port', 'in', [
+            ('cu_rdmaskn_i[2:0]', {'bit': 1}),
             ('cu_rd__rel_o[2:0]', {'bit': 1}),
             ('cu_rd__go_i[2:0]', {'bit': 1}),
             'src2_i[15:0]']),
         ('operand 3 port', 'in', [
+            ('cu_rdmaskn_i[2:0]', {'bit': 0}),
             ('cu_rd__rel_o[2:0]', {'bit': 0}),
             ('cu_rd__go_i[2:0]', {'bit': 0}),
             'src1_i[15:0]']),
         ('result port', 'out', [
-            'cu_wr__rel_o', 'cu_wr__go_i', 'dest1_o[15:0]']),
+            'cu_wrmask_o', 'cu_wr__rel_o', 'cu_wr__go_i', 'dest1_o[15:0]']),
         ('alu', {'submodule': 'alu'}, [
             ('prev port', 'in', [
                 'oper_i_None__insn_type', 'i1[15:0]',
@@ -664,15 +675,17 @@ def test_compunit_regspec1():
             ('oper_i_None__imm_data__ok', {'display': 'imm_ok'}),
             ('oper_i_None__zero_a', {'display': 'zero_a'})]),
         ('operand 1 port', 'in', [
+            ('cu_rdmaskn_i[1:0]', {'bit': 1}),
             ('cu_rd__rel_o[1:0]', {'bit': 1}),
             ('cu_rd__go_i[1:0]', {'bit': 1}),
             'src1_i[15:0]']),
         ('operand 2 port', 'in', [
+            ('cu_rdmaskn_i[1:0]', {'bit': 0}),
             ('cu_rd__rel_o[1:0]', {'bit': 0}),
             ('cu_rd__go_i[1:0]', {'bit': 0}),
             'src2_i[15:0]']),
         ('result port', 'out', [
-            'cu_wr__rel_o', 'cu_wr__go_i', 'dest1_o[15:0]']),
+            'cu_wrmask_o', 'cu_wr__rel_o', 'cu_wr__go_i', 'dest1_o[15:0]']),
         ('alu', {'submodule': 'alu'}, [
             ('prev port', 'in', [
                 'op__insn_type', 'op__invert_in', 'a[15:0]', 'b[15:0]',