RISC-V: R-type 小於指令

今天一样是简单的 SLT、SLTU 指令实作，
并为了 Code Stream Logger 做准备，
唯一有趣的是遇到 g++ 未实做的 feature 导致编译错误，
只好改用别种方式实做。

R-type

指令格式如下：

|31     25|24   20|19   15|14    12|11   7|6       0|
+---------------------------------------------------+
|  func7  |  rs2  |  rs1  | funct3 |  rd  | opcode  |
+---------------------------------------------------+

SLT

rd = rs1 < rs2 ? 1 : 0

|31         25|24   20|19   15|14    12|11   7|6       0|
+-------------------------------------------------------+
|   0000000   |  rs2  |  rs1  |  010   |  rd  | 0110011 |
+-------------------------------------------------------+

SLTU

rd = (uint32_t)rs1 < (uint32_t)rs2 ? 1 : 0

|31         25|24   20|19   15|14    12|11   7|6       0|
+-------------------------------------------------------+
|   0000000   |  rs2  |  rs1  |  011   |  rd  | 0110011 |
+-------------------------------------------------------+

实际程序

github 页面 Tag: ITDay24

RISC-V-TLM 的 Logger 设计不太适合接下来的模拟用途，
作者客制化每道指令的 Log 内容，为了可读性牺牲了一致性，
这样的设计也在维护上容易有一些小疏失，
接下来实做的时候会尝试重新设计 Logger 的部分，
这次先把 Code Stream Logger 需要用到的指令和指令名称列出来。

Instruction Name 需要从数字一对一对应到字串，本来想用 std::array 做，
和 exactstep 类似，结果遇到了 g++ 很有礼貌的说：
sorry, unimplemented: non-trivial designated initializers not supported
先改用 std::map 实做。

//instructionDecoderInterface.h
...
	enum Instruction {
		ADDI_INSTRUCTION_ENUM,
		ANDI_INSTRUCTION_ENUM,
		ORI_INSTRUCTION_ENUM,
		XORI_INSTRUCTION_ENUM,
...
	std::map<Instruction, std::string> instruction_name_map = {
		{ADDI_INSTRUCTION_ENUM,"ADDI"},
		{ANDI_INSTRUCTION_ENUM,"ANDI"},
		{ORI_INSTRUCTION_ENUM,"ORI"},
		{XORI_INSTRUCTION_ENUM,"XORI"},
...

指令实作：

//instructionDecoderInterface.h
...
		SLT_FN3 = 0b010,
		SLTU_FN3 = 0b011,
...
		SLT_FN7 = 0b0000000,
		SLTU_FN7 = 0b0000000,
...

//executor.cpp
...
		case INSTRUCTION_DECODER_INTERFACE::SLT_FN3:
			SLT_E();
			//do not check FN7 for readibility, refactor in future
			break;
		case INSTRUCTION_DECODER_INTERFACE::SLTU_FN3:
			SLTU_E();
			//do not check FN7 for readibility, refactor in future
			break;
...
void EXECUTOR::SLT_E()
{
	auto rd = instruction_decoder->get_rd();
	auto rs1 = instruction_decoder->get_rs1();
	auto rs2 = instruction_decoder->get_rs2();

	auto value = register_file->get_value_integer(rs1) < register_file->get_value_integer(rs2) ? 1 : 0;
	register_file->set_value_integer(rd, value);
}

void EXECUTOR::SLTU_E()
{
	auto rd = instruction_decoder->get_rd();
	auto rs1 = instruction_decoder->get_rs1();
	auto rs2 = instruction_decoder->get_rs2();

	auto value = (uint32_t)register_file->get_value_integer(rs1) < (uint32_t)register_file->get_value_integer(rs2) ? 1 : 0;
	register_file->set_value_integer(rd, value);
}
...