火箭芯片模拟显示意外的指令数

Question

以下两个代码片段仅在加载到 x23 中的值不同注册，但 minstret 指令计数（由 Verilator 报告 Rocket 芯片的仿真）大不相同。这是一个错误，还是我做错了什么？

read_csr()函数来自RISC-V前端服务器库（https://github.com/riscv/riscv-fesvr/blob/master/fesvr/encoding.h），其余代码[syscalls.c、crt.S、test.ld] 类似于 RISC-V 基准 (https://github.com/riscv/riscv-tests/tree/master/benchmarks/common).

我已经检查过编译的二进制文件包含完全相同的指令，除了操作数不同。

将 0x0fffffff 除以 0xff，重复 1024 次：3260 条指令.

size_t instrs = 0 - read_csr(minstret);

asm volatile (
        "mv             x20,    zero;"
        "li             x21,    1024;"
        "li             x22,    0xfffffff;"
        "li             x23,    0xff;"

    "loop:"
        "div            x24,  x22,  x23;"
        "addi           x20,  x20,  1;"
        "bleu           x20,  x21,  loop;"

    ::: "x20", "x21", "x22", "x23", "x24", "cc"
);

instrs += read_csr(minstret);

将 0x0fffffff 除以 0xffff，重复 1024 次：3083 条指令.

size_t instrs = 0 - read_csr(minstret);

asm volatile (
        "mv             x20,    zero;"
        "li             x21,    1024;"
        "li             x22,    0xfffffff;"
        "li             x23,    0xffff;"

    "loop:"
        "div            x24,  x22,  x23;"
        "addi           x20,  x20,  1;"
        "bleu           x20,  x21,  loop;"

    ::: "x20", "x21", "x22", "x23", "x24", "cc"
);

instrs += read_csr(minstret);

在这里，3083 条指令似乎是正确的 (1024 * 3 = 3072)。由于 minstret 计算退役指令，因此第一个示例多执行了 ~200 条指令似乎很奇怪。无论我运行这两个程序多少次，这些结果总是相同的。

Answer 1

问题已在 https://github.com/freechipsproject/rocket-chip/issues/1495 解决。

为调试中断提供服务，模拟显然使用该中断来了解基准测试是否已完成执行，这导致了指令计数的差异。 Verilator 生成的详细日志显示了在执行期间在不同点注入的调试地址范围（从 0x800 开始）。

火箭芯片模拟显示意外的指令数

Rocket chip simulation shows unexpected instruction count

chisel

riscv

verilator

rocket-chip