ЛР 6 для ИВТ. Управления регистром mepc и проблемы с поддержкой адреса mscratch в памяти

[mrz25]

Тестирую свою реализацию системы прерываний, и встал вопрос, вот у нас прошли первоначальные присваивания да, потом начинается бесконечный цикл, в процессе которого, через такт, я посылаю int_req = 32, то есть на 5 вход прерывания, которое прописано и сигнал INT_ поднимается c interrapt_controller'a и посылается на декодер, соответственно мы по идее должны обработать этот сигнал и записать в mepc <= PC, а в PC <= mtvec вроде как в один такт, но не суть, если мы хотим это сделать, то встал вопрос - как записать mepc <= PC, и если csr, CSROp и jalr_o мы можем выставить для всего этого, но нам вроде как адрес с команды должен прийти, а он не контролируется декодером... и что делать... или я чего-то не понимаю?

[HepoH3]

Если честно, не понял весь этот поток сознания, можете переформулировать?)

[HepoH3]

Т.е. 1-5 это выходы демультиплексора. А enable для mepc — это логическое ИЛИ между 4-ым выходом демультиплексора и OP[2]. Получается это логическое ИЛИ не должно находиться в блоке always.

[mrz25]

да, так и сделал, тогда такой вопрос, у нас в методик проверке есть строка, где мы делаем
sw t1, 0(t0) # сохраняем t1 на стек mscratch, где в t0 лежит effffffc, у нас разве есть память до этого адреса? потому что по-моему нет, у меня ничего никуда не записывается

[gr33nka]

Да, это недоработка. Формально там может быть любой реализованный в памяти адрес. Что я подразумеваю под реализованным в памяти адресом? Приведу ниже фрагмент кода реализации памяти с 32 битным адресным пространством, 8 битными ячейками, в которой реализовано только 256 байт, которые "располагаются" половина в начале адресного пространсва, а половина в конце адресного пространства. То есть, например, по адресам 0x00000000 или 0xFFFFFFFF будут ячейки, а по адресу 0x12345678 не будет, потому что он где-то в середине адресного пространства, а ячеек не так уж и много.

//...
input  [31:0] addr;
output [7:0]  rdata;

reg [7:0] RAM [0:255];

assign rdata = (addr[31:7] == 25'h0000000) ? RAM[ {1'b0, addr[6:0]} ] : 
               (addr[31:7] == 25'h1FFFFFF) ? RAM[ {1'b1, addr[6:0]} ] : 8'h0;
//...

Тут используется вложенный тернарный оператор. У подаваемого на вход адреса addr проверяются старшие 25 бит. Почему 25? Потому, что реализовано всего 256 ячеек, половина внизу, половина вверху адресного пространства, то есть на них приходится 128 ячеек, для которых нужно 7 бит адреса (потому что 128 = 2^7). Соответственно 7 бит реально управляют реализованными 128 ячейками, а остальные 32 — 7 = 25 бит, проверяются на соответствие требуемому диапазону адресов.

Так вот, если addr[31:7] == 25'h0000000 старшие 25 бит входного адреса нули, то будет выдана ячейка RAM по адресу {1'b0, addr[6:0]}. Старший бит адреса ноль, потому что RAM из 256 ячеек, а на младшие адреса addr должна выпадать только половина из них, то есть 128.

Если старшие биты не равны нулям, то проверяется второе условие addr[31:7] == 25'h1FFFFFF, может они все равны единицам? В этом случае используются ячейки из старшей части RAM[ {1'b1, addr[6:0]} ].

Если входной адрес не подходит ни одной из масок (кстати, да, они так называются — маски адреса), то на выходе считываемых данных появляется ноль 8'h0.

Вообще, это можно реализовать разными способами, например, так.

assign rdata = {8{(addr[31:7] == 25'h0000000)}} & RAM[ {1'b0, addr[6:0]} ] | 
               {8{(addr[31:7] == 25'h1FFFFFF)}} & RAM[ {1'b1, addr[6:0]} ] ;

Можешь сравнить результаты синтеза обоих, сделать выводы.

Однако!

Это совершенно не обязательно делать, и не нужно править уже реализованную память. Это нужно делать, только если в этом есть необходимость, например, не вы пишите программное обеспечение, а кто-то другой, и для него требуется использовать именно такие-то адреса. В случае же лабораторных работ достаточно использовать тот адрес, который у вас реально поддерживается. В инициализации это могло бы выглядеть, например, так:

                     # ...
li   t0, 0x00000100  # готовим адрес верхушки стека прерывания
csrw mscratch, t0    # загружаем в указатель на верхушку стека прерывания
                     # ...

Почему я выбрал именно этот адрес? Пальцем в небо. Если используются младшие адреса памяти и реализовано 256 слов, то это где-то в верхней части реализованной памяти, если программка маленькая, то вроде не должны пересекаться области кода и стека. Но настраивать это надо для конкретного программного обеспечения. Ты сам управляешь этими параметрами. Ты управляешь всем! И тем куда захочет обратиться программа и тем где и как реализовывать реальные ячейки памяти.

Остались вопросы?

[mrz25]

то есть изменю адрес в программе и в теории ничего больше менять не нужно?

[gr33nka]

то есть изменю адрес в программе и в теории ничего больше менять не нужно?

Ну да. Только не абы какой адрес, а чтобы у тебя стек увеличиваясь в другой стек или в код не врос при исполнении программы