cxxrtl: implement debug information outlining.
authorwhitequark <whitequark@whitequark.org>
Sun, 13 Dec 2020 07:03:16 +0000 (07:03 +0000)
committerwhitequark <whitequark@whitequark.org>
Mon, 14 Dec 2020 01:27:27 +0000 (01:27 +0000)
commitece25a45d4b12f0436be238a13e622b58282036e
tree28ffff0e325e2dd9f9df3c3edbc017619ec85633
parent3b5a1314cd02d093cb1328d7c2f7abced876a514
cxxrtl: implement debug information outlining.

Aggressive wire localization and inlining is necessary for CXXRTL to
achieve high performance. However, that comes with a cost: reduced
debug information coverage. Previously, as a workaround, the `-Og`
option could have been used to guarantee complete coverage, at a cost
of a significant performance penalty.

This commit introduces debug information outlining. The main eval()
function is compiled with the user-specified optimization settings.
In tandem, an auxiliary debug_eval() function, compiled from the same
netlist, can be used to reconstruct the values of localized/inlined
signals on demand. To the extent that it is possible, debug_eval()
reuses the results of computations performed by eval(), only filling
in the missing values.

Benchmarking a representative design (Minerva SoC SRAM) shows that:
  * Switching from `-O4`/`-Og` to `-O6` reduces runtime by ~40%.
  * Switching from `-g1` to `-g2`, both used with `-O6`, increases
    compile time by ~25%.
  * Although `-g2` increases the resident size of generated modules,
    this has no effect on runtime.

Because the impact of `-g2` is minimal and the benefits of having
unconditional 100% debug information coverage (and the performance
improvement as well) are major, this commit removes `-Og` and changes
the defaults to `-O6 -g2`.

We'll have our cake and eat it too!
backends/cxxrtl/cxxrtl.h
backends/cxxrtl/cxxrtl_backend.cc
backends/cxxrtl/cxxrtl_capi.cc
backends/cxxrtl/cxxrtl_capi.h
backends/cxxrtl/cxxrtl_vcd.h