Logger: Code Stream Logger

指令的部分终於完结了！
今天就来做 Logger 吧，
目标是要有一致性和一定程度的可读性，
让之後的 Code Stream 分析比较轻松。

RISC-V I 指令集在 Instruction List 总共列出 40 道指令，
加上还没决定怎麽区分的 (SHIMM、FENCE) 目前列出有 41 个类别，
为了让之後的分析比较好做，
目前会放在指令执行时加入 runtime 资讯。

先支援 Memory Access 和 Branch Prediction，
Out of Order 需要更多的资讯 (例如 Multi-path Fetching 需要未执行到的指令)，
目前只能支援 Branch Prediction 神预测永远猜对的情况。

实际程序

github 页面 Tag: ITDay26

Decoder 本身不知道硬体运作的情况，
这边会带入指令执行的时候才知道的 Runtime 资讯：

//instructionDecoder.cpp
void INSTRUCTION_DECODER::log_instruction(uint32_t current_pc, uint32_t target_pc, uint32_t rs1Value, uint32_t rs2Value, uint32_t rdValue,int32_t immValue)
{

	auto instructionName = instruction_name_map[get_instruction()];
	auto rd = get_rd();
	auto rs1 = get_rs1();
	auto rs2 = get_rs2();

	std::cout << "current_pc: 0x" << std::hex << current_pc
	          << " target_pc: 0x" << std::hex << target_pc
		  << " " << instructionName
		  << " " << std::dec  << rs1
		  << " " << std::dec  << rs2
		  << " " << std::dec  << rd
	          << " rs1Value: 0x" << std::hex << rs1Value
	          << " rs2Value: 0x" << std::hex << rs2Value
	          << " rdValue: 0x" << std::hex << rdValue
	          << " immValue: 0x" << std::hex << immValue
		  << std::endl;
}

也因为这样，必须放在每一个指令执行的地方，
一开始有考量要做成每个指令独立一个 class，
可以在 Cpu 很简单的呼叫 execute 和 log 就好，
但因为会有很多 object create/destroy 拖慢模拟速度，
指令分类也会带入过多不必要的复杂度。

反正不管怎麽做猴子都会遇上麻烦，
就先依照 "You aren't gonna need it!" (YAGNI) 原则，
采用简单粗暴的 Switch Statement，
现在就需要为这个决策付出代价了！

//executor.cpp
...
void EXECUTOR::ANDI_E()
{
	auto rs1 = instruction_decoder->get_rs1();
	auto rd = instruction_decoder->get_rd();
	auto imm = instruction_decoder->get_imm(31, 20);

	auto value = register_file->get_value_integer(rs1) & imm;
	register_file->set_value_integer(rd, value);

	instruction_decoder->log_instruction(
	    register_file->get_pc(),
	    new_pc,
	    register_file->get_value_integer(rs1),
	    0,
	    register_file->get_value_integer(rd),
	    imm);
}
...

Executor 的部分让猴子逃避一下赶工中，晚点补上，
大家双十节快乐！

昨晚写到一半突然发现自己看着一个指令实作发呆 5 分钟，
决定不补 Code 先补眠。

睡眠不足真的很难做这种单调又要集中精神的事情，
实验证实咖啡对猴子大概没什麽用，
猴子只能睡觉。