fix wb_get error where data was being corrupted
[soc.git] / src / soc / experiment / test / test_compalu_multi.py
index f7a1e84a745fe050920d7fd899029422053d241c..2f858b6cfa2f628821177bf8bceeb4b57bcb8e38 100644 (file)
@@ -15,7 +15,7 @@ from soc.fu.alu.alu_input_record import CompALUOpSubset
 from soc.fu.cr.cr_input_record import CompCROpSubset
 from soc.experiment.alu_hier import ALU, DummyALU
 from soc.experiment.compalu_multi import MultiCompUnit
-from soc.decoder.power_enums import MicrOp
+from openpower.decoder.power_enums import MicrOp
 from nmutil.gtkw import write_gtkw
 from nmigen import Module, Signal
 from nmigen.cli import rtlil
@@ -326,7 +326,7 @@ class OpSim:
             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,
+              inv_a=0, imm=0, imm_ok=0, zero_a=0, rc=0,
               rdmaskn=None, wrmask=None):
         """Executes the issue operation"""
         dut = self.dut
@@ -358,6 +358,8 @@ class OpSim:
             yield dut.oper_i.imm_data.ok.eq(imm_ok)
         if hasattr(dut.oper_i, "zero_a"):
             yield dut.oper_i.zero_a.eq(zero_a)
+        if hasattr(dut.oper_i, "rc"):
+            yield dut.oper_i.rc.rc.eq(rc)
         if hasattr(dut, "rdmaskn"):
             rdmaskn_bits = 0
             for i in range(len(rdmaskn)):
@@ -379,6 +381,8 @@ class OpSim:
             yield self.dut.oper_i.imm_data.ok.eq(0)
         if hasattr(dut.oper_i, "zero_a"):
             yield self.dut.oper_i.zero_a.eq(0)
+        if hasattr(dut.oper_i, "rc"):
+            yield dut.oper_i.rc.rc.eq(0)
         # wait for busy to be negated
         yield Settle()
         while (yield dut.busy_o):
@@ -393,15 +397,15 @@ 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] = self.wrmask_count[i] + 1
+                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)
@@ -426,47 +430,69 @@ class OpSim:
 
 
 def scoreboard_sim(op):
+    # the following tests cases have rc=0, so no CR output is expected
     # zero (no) input operands test
     # 0 + 8 = 8
-    yield from op.issue([5, 2], MicrOp.OP_ADD, [8],
+    yield from op.issue([5, 2], MicrOp.OP_ADD, [8, 0],
                         zero_a=1, imm=8, imm_ok=1,
-                        src_delays=[0, 2], dest_delays=[0])
+                        wrmask=[0, 1],
+                        src_delays=[0, 2], dest_delays=[0, 0])
     # 5 + 8 = 13
-    yield from op.issue([5, 2], MicrOp.OP_ADD, [13],
+    yield from op.issue([5, 2], MicrOp.OP_ADD, [13, 0],
                         inv_a=0, imm=8, imm_ok=1,
-                        src_delays=[2, 0], dest_delays=[2])
+                        wrmask=[0, 1],
+                        src_delays=[2, 0], dest_delays=[2, 0])
     # 5 + 2 = 7
-    yield from op.issue([5, 2], MicrOp.OP_ADD, [7],
-                        src_delays=[1, 1], dest_delays=[1])
+    yield from op.issue([5, 2], MicrOp.OP_ADD, [7, 0],
+                        wrmask=[0, 1],
+                        src_delays=[1, 1], dest_delays=[1, 0])
     # (-6) + 2 = (-4)
-    yield from op.issue([5, 2], MicrOp.OP_ADD, [65532],
+    yield from op.issue([5, 2], MicrOp.OP_ADD, [65532, 0],
                         inv_a=1,
-                        src_delays=[1, 2], dest_delays=[0])
+                        wrmask=[0, 1],
+                        src_delays=[1, 2], dest_delays=[0, 0])
     # 0 + 2 = 2
-    yield from op.issue([5, 2], MicrOp.OP_ADD, [2],
+    yield from op.issue([5, 2], MicrOp.OP_ADD, [2, 0],
                         zero_a=1,
-                        src_delays=[2, 0], dest_delays=[1])
+                        wrmask=[0, 1],
+                        src_delays=[2, 0], dest_delays=[1, 0])
 
     # 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],
-                        src_delays=[0, 1], dest_delays=[2])
+    yield from op.issue([5, 2], MicrOp.OP_CMP, [3, 0],
+                        wrmask=[0, 1],
+                        src_delays=[0, 1], dest_delays=[2, 0])
     # test all combinations of masked input ports
-    # 5 + 0 (masked) = 5
-    yield from op.issue([5, 2], MicrOp.OP_ADD, [5],
-                        rdmaskn=[0, 1],
-                        src_delays=[2, 1], dest_delays=[0])
-    # 0 (masked) + 2 = 2
-    yield from op.issue([5, 2], MicrOp.OP_ADD, [2],
-                        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],
-                        src_delays=[1, 2], dest_delays=[1])
-    # note: the current test ALU down not have any masked write operations
+    # NOP does not make any request nor response
+    yield from op.issue([5, 2], MicrOp.OP_NOP, [0, 0],
+                        rdmaskn=[1, 1], wrmask=[1, 1],
+                        src_delays=[1, 2], dest_delays=[1, 0])
+    # sign_extend(0x80) = 0xFF80
+    yield from op.issue([0x80, 2], MicrOp.OP_EXTS, [0xFF80, 0],
+                        rdmaskn=[0, 1], wrmask=[0, 1],
+                        src_delays=[2, 1], dest_delays=[0, 0])
+    # sign_extend(0x80) = 0xFF80
+    yield from op.issue([2, 0x80], MicrOp.OP_EXTSWSLI, [0xFF80, 0],
+                        rdmaskn=[1, 0], wrmask=[0, 1],
+                        src_delays=[1, 2], dest_delays=[1, 0])
+    # test with rc=1, so expect results on the CR output port
+    # 5 + 2 = 7
+    # 7 > 0 => CR = 0b100
+    yield from op.issue([5, 2], MicrOp.OP_ADD, [7, 0b100],
+                        rc=1,
+                        src_delays=[1, 1], dest_delays=[1, 0])
+    # sign_extend(0x80) = 0xFF80
+    # -128 < 0 => CR = 0b010
+    yield from op.issue([0x80, 2], MicrOp.OP_EXTS, [0xFF80, 0b010],
+                        rc=1, rdmaskn=[0, 1],
+                        src_delays=[2, 1], dest_delays=[0, 2])
+    # 5 - 5 = 0
+    # 0 == 0 => CR = 0b001
+    yield from op.issue([5, 2], MicrOp.OP_CMP, [0, 0b001],
+                        imm=5, imm_ok=1, rc=1,
+                        src_delays=[0, 1], dest_delays=[2, 1])
 
 
 def test_compunit_fsm():
@@ -540,7 +566,7 @@ def test_compunit():
 
     m = Module()
     alu = ALU(16)
-    dut = MultiCompUnit(16, alu, CompALUOpSubset)
+    dut = MultiCompUnit(16, alu, CompALUOpSubset, n_dst=2)
     m.submodules.cu = dut
 
     vl = rtlil.convert(dut, ports=dut.ports())
@@ -605,19 +631,22 @@ 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]',
@@ -671,23 +700,35 @@ def test_compunit_regspec1():
             ('oper_i_None__invert_in', {'display': 'invert_in'}),
             ('oper_i_None__imm_data__data[63:0]', {'display': 'data[63:0]'}),
             ('oper_i_None__imm_data__ok', {'display': 'imm_ok'}),
-            ('oper_i_None__zero_a', {'display': 'zero_a'})]),
+            ('oper_i_None__zero_a', {'display': 'zero_a'}),
+            ('oper_i_None__rc__rc', {'display': 'rc'})]),
         ('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[1:0]', {'bit': 1}),
+            ('cu_wr__rel_o[1:0]', {'bit': 1}),
+            ('cu_wr__go_i[1:0]', {'bit': 1}),
+            'dest1_o[15:0]']),
+        ('cr port', 'out', [
+            ('cu_wrmask_o[1:0]', {'bit': 0}),
+            ('cu_wr__rel_o[1:0]', {'bit': 0}),
+            ('cu_wr__go_i[1:0]', {'bit': 0}),
+            'dest2_o[15:0]']),
         ('alu', {'submodule': 'alu'}, [
             ('prev port', 'in', [
                 'op__insn_type', 'op__invert_in', 'a[15:0]', 'b[15:0]',
                 'valid_i', 'ready_o']),
             ('next port', 'out', [
-                'alu_o[15:0]', 'valid_o', 'ready_i'])]),
+                'alu_o[15:0]', 'valid_o', 'ready_i',
+                'alu_o_ok', 'alu_cr_ok'])]),
         ('debug', {'module': 'top'},
             ['src1_count[7:0]', 'src2_count[7:0]', 'dest1_count[7:0]'])]
 
@@ -699,7 +740,8 @@ def test_compunit_regspec1():
 
     inspec = [('INT', 'a', '0:15'),
               ('INT', 'b', '0:15')]
-    outspec = [('INT', 'o', '0:15')]
+    outspec = [('INT', 'o', '0:15'),
+               ('INT', 'cr', '0:15')]
 
     regspec = (inspec, outspec)