向RISCV-32ima添加新指令：“坏的RISCV-操作码”

Question

我正在寻求关于我试图添加到riscv的扩展的帮助。

全局设置

我的工作基线是存储库的克隆，它包含了常用的工具，其中包括：

• 里萨夫弗尔
• riscv-gnu-工具链
• riscv-isa
• riscv-操作码
• riscv-pk

注:我克隆的最后一次提交是c6d58cecb3862deb742e1a5cc9d1c682f2c50ba9 (2018-04-24).

我的工作基于一个riscv32-ima核心。我想在处理器的ISA中添加一条指令，它将激活处理器中的一个特定组件。

从proc本身的行为来看，我没有问题:我修改了spike，我的指令(以及我添加到处理器中的组件)工作得非常好。

在汇编程序中，该指令如下所示：

addi a0, a0, 0
...            // other code
setupcomp      // activate my component ... 
...            // other code

确保这个指令没有任何操作数。

我所做的

我躲了一会儿，发现了本教程，它有点老了.

因此，我：

1. 转到riscv-tools/riscv-opcodes/
2. 将opcode及其掩码添加到riscv-tools/riscv-opcodes/opcodes中。我的看上去像这样： setupcomp 31..28=ignore 27..20=ignore 19..15=ignore 14..12=0 11..7=ignore 6..2=0x1a 1..0=3
3. 在那里，我重新构建了必要的.h文件： 制造安装
4. 现在，我将必要的stucts添加到riscv-tools/riscv-gnu-toolchain/riscv-binutils-gdb/include/opcode/riscv-opc.h中，并正式声明该指令： #定义MATCH_SETUPCOMP 0x6b #定义MASK_SETUPCOMP 0x707f DECLARE_INSN(setupcomp，MATCH_SETUPCOMP，MASK_SETUPCOMP) 这些值，是从操作码项目中生成的。
5. 我还将必要的定义添加到：riscv-tools/riscv-gnu-toolchain/riscv-binutils-gdb/opcodes/riscv-opc.c： {"setupcomp“、"I”、"“、MATCH_SETUPCOMP、MASK_SETUPCOMP、match_opcode、0 }，

现在，到现在为止，我相信我已经做了一切必要的事情。我仍然对我想要的操作码有疑问，但我不相信这对我观察到的行为和我现在描述的行为有影响。

我有问题

当我使用riscv-tools/build-rv32ima.sh script构建所有东西时，流程接近尾声(我相信某种类似于测试套件的东西)，我会收到一条抱怨的消息：

Assembler messages:
Error: internal: bad RISC-V opcode (bits 0xffffffffffff8f80 undefined): setupcomp 
Fatal error: Broken assembler.  No assembly attempted.
make[6]: *** [lib_a-dummy.o] Error 1

我想我在指令的声明中遗漏了一些东西，可能这个声明没有被正确地“转发”到实际需要它的工具链的每个部分。但是我找不到在哪里/什么/如何/什么时候--我非常感谢在这方面的任何投入。

当然，我很可能遗漏了一些显而易见的东西，所以温柔点:)

Answer 1

将自定义指令添加到工具链的最佳选择是使用我们的.insn汇编程序指令。虽然这并没有给您提供很好的语法(您需要使用预处理器宏或C包装函数)，但它确实让您避免接触工具链，因为这充满了问题。

这方面最好的文档是.insn。基本上，用户可以发出RISC-V ISA手册定义的任何格式的指令，并提供直接填写每一位模式的选项。这与GCC的内联装配寄存器分配框架整合得很干净，就像任何其他指令一样。

Answer 2

只需运行以下命令来解析掩码/匹配：

cat opcodes-pseudo opcodes opcodes-rvc opcodes-rvc-pseudo opcodes-custom | ./parse-opcodes -c > ~/temp.h

它给你正确的掩码和匹配的riscv-gnu-toolchain/riscv-binutils-gdb/include/opcode/riscv-opc.h现在重新编译，你已经做了！

Answer 3

正如Domso所说，riscv-opc.c似乎需要显式地屏蔽不属于参数的每一点。但是，如果在您的ignore文件中将位设置为opcodes，则parse-opcodes生成的掩码将不会设置这些位。实际上，这就是您想要的，因为掩码应该表明set位是操作码的一部分。

由于fence.i使用被忽略的位，所以可以通过查看其定义方式来推断如何处理被忽略的位：

在riscv-opc.h中，MASK_FENCE_I只是由parse-opcodes生成的掩码。

#define MATCH_FENCE_I 0x100f
#define MASK_FENCE_I  0x707f

这个掩码是给DECLARE_INSN的，没有改变：

DECLARE_INSN(fence_i, MATCH_FENCE_I, MASK_FENCE_I)

但是在riscv-opc.c中，被忽略的位使用按位或。

{"fence.i", "I", "", MATCH_FENCE_I, MASK_FENCE | MASK_RD | MASK_RS1 | MASK_IMM, match_opcode, 0 }

因为fence.i不使用任何参数，所以这相当于

{"fence.i", "I", "", 0xFFFFFFFF, match_opcode, 0 }

因此，您可能应该保持MASK_SETUPCOMP的原样，这样就可以将它提供给DECLARE_INSN，但将riscv-opc.c中的掩码设置为0xFFFFFFFF。另外，由于MASK_SETUPCOMP是由make install在一堆头文件中复制的，所以最好保持它们的一致性。