sonycman 1 6 ноября, 2015 Опубликовано 6 ноября, 2015 · Жалоба Доброго времени суток! Недавно начал осваивать ПЛИС, и потихоньку добрался до имплементации простенького софт процессора. Остановился на лэттисовском Mico8, как наиболее доступном, как мне показалось. Несколько удивил некоторый аскетизм среды разработки, в том смысле, что по умолчанию я не нашёл возможности посмотреть получившийся код, который будет исполнять процессор. Так ещё до кучи оказалось, что и отладка JTAG для Мико8 отсутствует как класс. В общем - чёрный ящичек такой, никому не покажу, что и как :smile3046: Порылся в доках (с компилятором GCC я практически не знаком) и нашёл таки, как включить файл карты памяти линкера (опция -Map) и ассемблерных файлов, которые генерирует компилятор (опция -save-temps). Стало немного понятно, как выглядит код и чем будет заниматься процессор. Ещё научился запускать утилиту objdump.exe, с помощью которой можно дизассемблировать исполняемый файл проекта целиком и увидеть машинные коды полностью вместе с библиотечными функциями. Правда, без библиотек Cygwin эта утилита не запускается, пришлось закинуть её в директорию Cygwin... а причём тут последний, зачем он мне нужен под Windows, не понимаю? Это что получается, компилятор и все его утилиты работают под эмулятором? В общем, кривенько как то все выходит, может, я что-то не так делаю? Обычно в средах разработки все эти фишки включаются парой галочек в настройках графического интерфейса, и нет надобности лезть глубже... Ещё пара не очень приятных впечатлений. У процессора отсутствуют коды команд нецикличного сдвига битов. Соостветственно для выполнения операций сдвига >> и << (даже на единичку) генерируются вызовы функций, где операция выполняется в цикле с помощью команд цикличного сдвига. Неужели не хватило места для имплементации простейшего сдвига? Стек прерываний почему то у процессора отдельный от общего стека. Причём нигде не нашёл задание его размера. К примеру, при выборе средней модели памяти (64к) стек прерываний задаётся равным 512 байтам, и точка. Кто так решил, и почему я должен отводить под него львиную долю памяти? Слава богу, что есть галочка MICO_NO_INTERRUPTS, где вместе с прерываниями удаляется и этот стек... :cranky: Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
yes 8 6 ноября, 2015 Опубликовано 6 ноября, 2015 · Жалоба я мико8 не пользовал (пользовал мико32), так как мико8 под очень сильную экономию ресурсов и соотв. возможности очень ограничены. поэтому отвечу "вообще", и похвально, что взяли латисовский софт проц, а не ниос или блейз привязанные к ксайлинсу или альтере 1) если интересуетесь процессорами, то нужно освоить софт для хоста - это линуксные утилиты gcc, gdb, llvm, qemu и т.д. так как виндовс это убогая система для офисных работников, то ни в проф. сообществе не в среде опенсорсников оно не используется и соответственно код для винды не разрабатывается (некоторые уже готовые продукты портируются). чтобы как-то скрасить убогую виндовзную жизнь были придуманы костыли типа cygwin, msys и т.п. но в родной среде все это работает гораздо лучше 2) также советую посмотреть opencores.org (например проект openrisc). а если VHDL не вызывает нервного тика, то LEON3 от GAISLER-а 3) аппаратные стеки у минималистических процессоров - весьма частое дело (про микрочип pic12 pic14 pic16 слышали?). это делается чтобы ресурсы ПЛИС сэкономить. а отсутствие некоторых инструкций может вызвано отсутствием свободного места в формате команды - я так понимаю, что для тех сдвигов понадобится второй операнд на 3 бита? видимо, на этом авторы сэкономили - опять же таких сдвигов я так сразу ни в одном коммерческом 8-ми битнике не припомню Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Alex77 4 6 ноября, 2015 Опубликовано 6 ноября, 2015 · Жалоба Offtop 1) если интересуетесь процессорами, то нужно освоить софт для хоста - это линуксные утилиты gcc, gdb, llvm, qemu и т.д. так как виндовс это убогая система для офисных работников, то ни в проф. сообществе не в среде опенсорсников оно не используется и соответственно код для винды не разрабатывается (некоторые уже готовые продукты портируются). чтобы как-то скрасить убогую виндовзную жизнь были придуманы костыли типа cygwin, msys и т.п. но в родной среде все это работает гораздо лучше Вот давайте без "религии"... САПР для Алтеры и Ксайлинса под что был разработан изначально??? ну никак не под "в проф. сообществе не в среде опенсорсников" а под "голимую" "убогая система для офисных работников" итд итп. "Мухи и котлеты по отдельности" Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
sonycman 1 8 ноября, 2015 Опубликовано 8 ноября, 2015 · Жалоба 1) если интересуетесь процессорами, то нужно освоить софт для хоста - это линуксные утилиты gcc, gdb, llvm, qemu и т.д. так как виндовс это убогая система для офисных работников, то ни в проф. сообществе не в среде опенсорсников оно не используется и соответственно код для винды не разрабатывается (некоторые уже готовые продукты портируются). чтобы как-то скрасить убогую виндовзную жизнь были придуманы костыли типа cygwin, msys и т.п. но в родной среде все это работает гораздо лучше 2) также советую посмотреть opencores.org (например проект openrisc). а если VHDL не вызывает нервного тика, то LEON3 от GAISLER-а 3) аппаратные стеки у минималистических процессоров - весьма частое дело (про микрочип pic12 pic14 pic16 слышали?). это делается чтобы ресурсы ПЛИС сэкономить. а отсутствие некоторых инструкций может вызвано отсутствием свободного места в формате команды - я так понимаю, что для тех сдвигов понадобится второй операнд на 3 бита? видимо, на этом авторы сэкономили - опять же таких сдвигов я так сразу ни в одном коммерческом 8-ми битнике не припомню 1. Это да, придётся осваивать помаленьку, хотя не сказал бы, что различного софта под винду мало и есть какая-то необходимость ставить Линукс. 2. Ну пока что остановлюсь и поработаю на одном - Мико8. Но спасибо за совет. 3. По аппаратному стеку (call stack) вопросов нет - от у мико маленький и задаётся при конфигурации. Там ещё существует два софтовых стека - общий (стандартный) для локальных переменных и для передачи параметров - устанавливается на последний адрес памяти данных. И второй - irq stack - выделенный стек прерываний, располагается в отдельном сегменте bss и размер прописан, похоже, жестко и зависит только от выбранной модели памяти. К примеру, для малой модели памяти (scratchpad memory = до 256 байт) он устанавливается в 32 байта, для средней и для большой моделей (до 64 килобайта или до 4 гигабайт) его размер выставляется 512 байт. Весьма странное решение, на мой взгляд, не находите? К примеру, не уложился я в 256 байт памяти данных - нужно 512. Опа - а компилятор взял, и отхватил ВСЕ 512 байт для этого самого irq_stack... Весело, правда? :05: Раньше, судя по найденному в сети, для Мико8 существовал симулятор инструкций для проверки\отладки проекта. Сейчас об этом нигде нет даже упоминания... Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
iosifk 3 8 ноября, 2015 Опубликовано 8 ноября, 2015 · Жалоба Весьма странное решение, на мой взгляд, не находите? :05: Да нет, я тоже так делал. Это дает возможность заносить в стек что угодно и не думать о том, что там делается при возвратах... Например передавать данные в подпрограмму через стек. Так же как в Форте... Стек данных и стек возвратов... Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
sonycman 1 8 ноября, 2015 Опубликовано 8 ноября, 2015 · Жалоба Да нет, я тоже так делал. Это дает возможность заносить в стек что угодно и не думать о том, что там делается при возвратах... Например передавать данные в подпрограмму через стек. Так же как в Форте... Стек данных и стек возвратов... Вы, наверное, не поняли - для передачи данных служит простой stack, который растёт от вершины памяти данных. Я же говорю про другой - выделенный стек прерываний irq_stack. Это разные вещи. И больше всего меня бесит, что влиять на размер irq_stack я никак не могу... :( Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
iosifk 3 8 ноября, 2015 Опубликовано 8 ноября, 2015 · Жалоба Вы, наверное, не поняли - для передачи данных служит простой stack, который растёт от вершины памяти данных. Я же говорю про другой - выделенный стек прерываний irq_stack. Это разные вещи. И больше всего меня бесит, что влиять на размер irq_stack я никак не могу... :( Так это же я и написал. Два стека. И можно данные передавать в подпрограммы или в прерывания через стек данных... А "влиять" не имеет смысла. Потому как такие процессоры мы делаем не для "вычислений", а как "стрелочники" для предварительной обработки данных и управления вводом-выводом... Для справки - у меня на сайте - статьи "Микропроцессор своими руками"... Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
sonycman 1 8 ноября, 2015 Опубликовано 8 ноября, 2015 · Жалоба Так это же я и написал. Два стека. И можно данные передавать в подпрограммы или в прерывания через стек данных... А "влиять" не имеет смысла. Потому как такие процессоры мы делаем не для "вычислений", а как "стрелочники" для предварительной обработки данных и управления вводом-выводом... Для справки - у меня на сайте - статьи "Микропроцессор своими руками"... Не совсем. Ещё раз. В Мико8 три стека. 1. Аппаратный call stack - размер выбирается между 8, 16 и 32 байтами. Используется для хранения адреса возврата из подпрограмм. 2. Стек данных, про который вы говорите. С ним всё нормально - вершина находится на последнем адресе памяти данных и растёт вниз. Размер задавать смысла нет - может занимать всю свободную память. 3. Стек прерываний irq_stack - выделенный стек прерываний, располагается в отдельном сегменте bss и размер прописан, похоже, жестко и зависит только от выбранной модели памяти. К примеру, для малой модели памяти (scratchpad memory = до 256 байт) он устанавливается в 32 байта, для средней и для большой моделей (до 64 килобайта или до 4 гигабайт) его размер выставляется 512 байт. Вот последний - это то, о чём я говорю. Во первых, сама идея выделять для прерываний отдельный стек, для таких маленьких процессоров? Не находите это сомнительным? И такая грубая реализация... :( Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
iosifk 3 8 ноября, 2015 Опубликовано 8 ноября, 2015 · Жалоба Не совсем. Ещё раз. В Мико8 три стека. 1. Аппаратный call stack - размер выбирается между 8, 16 и 32 байтами. Используется для хранения адреса возврата из подпрограмм. 2. Стек данных, про который вы говорите. С ним всё нормально - вершина находится на последнем адресе памяти данных и растёт вниз. Размер задавать смысла нет - может занимать всю свободную память. 3. Стек прерываний irq_stack - выделенный стек прерываний, располагается в отдельном сегменте bss и размер прописан, похоже, жестко и зависит только от выбранной модели памяти. К примеру, для малой модели памяти (scratchpad memory = до 256 байт) он устанавливается в 32 байта, для средней и для большой моделей (до 64 килобайта или до 4 гигабайт) его размер выставляется 512 байт. Вот последний - это то, о чём я говорю. Во первых, сама идея выделять для прерываний отдельный стек, для таких маленьких процессоров? Не находите это сомнительным? И такая грубая реализация... :( Реализация совсем не грубая, а аппаратно-зависимая... Для того, чтобы с этим разобраться, посмотрите, какая память реализуется в этих ПЛИС. И смотрите на латентность. Если для вызова подпрограмм латентность не важна, то для возврата из прерываний - наверное важна, а потому там стек для возвратов скорее всего сделан на триггерах. А их и интерконнектов много не бывает. И я так и делал... Ничего сомнительного не вижу. Просто ПЛИС имеют свои особенности, только и всего... Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
sonycman 1 8 ноября, 2015 Опубликовано 8 ноября, 2015 · Жалоба Реализация совсем не грубая, а аппаратно-зависимая... Так причём тут аппаратно-зависимая? Когда оба софтовых стека - общий и прерываний - находятся в одной и той же области памяти данных (scratchpad) и аппаратно реализованы абсолютно одинаково! И латентность тут совсем не при чём... Ничего сомнительного не вижу. Сомнительное здесь вот это, как пример: не уложился я в 256 байт памяти данных - нужно 512. Опа - а компилятор взял, и отхватил ВСЕ 512 байт для этого самого irq_stack... Весело, правда? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
iosifk 3 8 ноября, 2015 Опубликовано 8 ноября, 2015 · Жалоба Так причём тут аппаратно-зависимая? Когда оба софтовых стека - общий и прерываний - находятся в одной и той же области памяти данных (scratchpad) и аппаратно реализованы абсолютно одинаково! И латентность тут совсем не при чём... Просто из любпытства посмотрите реализацию стеков на кристалле. По поводу латентности. Какая будет латентность при чтении из памяти? 1 или 2 клока. Которые процессор должен ждать данные из стека... А то что в "в одной и той же области памяти данных" так это не факт, это так дешифратор адресов может быть сделан, что память физически реализована по разному, а для софта - в одной области... Поймите, это на ASIC, а FPGA и тут другие правила игры... Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
sonycman 1 8 ноября, 2015 Опубликовано 8 ноября, 2015 · Жалоба Просто из любпытства посмотрите реализацию стеков на кристалле. По поводу латентности. Какая будет латентность при чтении из памяти? 1 или 2 клока. Которые процессор должен ждать данные из стека... А то что в "в одной и той же области памяти данных" так это не факт, это так дешифратор адресов может быть сделан, что память физически реализована по разному, а для софта - в одной области... Поймите, это на ASIC, а FPGA и тут другие правила игры... Память данных реализована на базе параметризированного модуля PMI pmi_ram_dq, это такая IP корка лэттис, насколько я понимаю: pmi_ram_dq #( .pmi_addr_depth (SP_SIZE), .pmi_addr_width (SP_AW), .pmi_data_width (8), .pmi_regmode ("noreg"), .pmi_gsr ("disable"), .pmi_resetmode ("async"), .pmi_init_file (CFG_SP_INIT_FILE), .pmi_init_file_format (CFG_SP_INIT_FILE_FORMAT), .pmi_family (LATTICE_FAMILY), .module_type ("pmi_ram_dq") ) u1_scratchpad ( // Outputs .Q (internal_sp_dout), // Inputs .Data (sp_wren ? sp_wdata : ext_dout), .Address (sp_wren ? sp_waddr[SP_AW-1:0] : ext_addr[SP_AW-1:0]), .Clock (clk_i), .ClockEn (1'b1), .WE ((ext_mem_wr | sp_wren) & ~external_sp), .Reset (1'b0)); В результате после маппера вижу обычную RAM на базе двух EBR блоков, суммарный объём 2048 байт: /platform1_u/LM8/scratchpad_init.memspeedasyncdisablenoreg8112048: EBRs: 2 RAM SLICEs: 0 Logic SLICEs: 0 PFU Registers: 0 -Contains EBR pmi_ram_dqMnhscratchpad_initsadn8112048f9ce2e6_0_1_0: TYPE= DP8KC, Width_A= 4, Depth_A= 2048, REGMODE_A= NOREG, REGMODE_B= NOREG, RESETMODE= ASYNC, ASYNC_RESET_RELEASE= SYNC, WRITEMODE_A= NORMAL, WRITEMODE_B= NORMAL, GSR= ENABLED, MEM_INIT_FILE= scratchpad_init.mem, MEM_LPC_FILE= pmi_ram_dqMnhscratchpad_initsadn8112048f9ce2e6__PMIS__2048__8__8H -Contains EBR pmi_ram_dqMnhscratchpad_initsadn8112048f9ce2e6_0_0_1: TYPE= DP8KC, Width_A= 4, Depth_A= 2048, REGMODE_A= NOREG, REGMODE_B= NOREG, RESETMODE= ASYNC, ASYNC_RESET_RELEASE= SYNC, WRITEMODE_A= NORMAL, WRITEMODE_B= NORMAL, GSR= ENABLED, MEM_INIT_FILE= scratchpad_init.mem, MEM_LPC_FILE= pmi_ram_dqMnhscratchpad_initsadn8112048f9ce2e6__PMIS__2048__8__8H Не думаю, что эта память имеет несколько регионов с различной латентностью... :05: Вообще, то, о чём вы говорите, имеет, конечно, смысл на больших и навороченных процессорах типа Mico32, больших Кортексах и т.п. Но примитивный восьмибитник - это из другой оперы, имхо. Он вон даже опкода логического сдвига не имеет :) Жаль, что у Лэттиса нет форума. Общаются только с корпоративными клиентами... :( Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
iosifk 3 8 ноября, 2015 Опубликовано 8 ноября, 2015 · Жалоба Память данных реализована на базе параметризированного модуля PMI pmi_ram_dq, это такая IP корка лэттис, насколько я понимаю: Не думаю, что эта память имеет несколько регионов с различной латентностью... :05: Вообще, то, о чём вы говорите, имеет, конечно, смысл на больших и навороченных процессорах типа Mico32, больших Кортексах и т.п. Но примитивный восьмибитник - это из другой оперы, имхо. Он вон даже опкода логического сдвига не имеет :) Жаль, что у Лэттиса нет форума. Общаются только с корпоративными клиентами... :( ОК! Тогда поищите на чем сделан стек возвратов... Если он на триггерах, то он в эту PMI pmi_ram_dq не попадает... Ну так техподдержка же есть, можно им написать в европу... Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
yes 8 9 ноября, 2015 Опубликовано 9 ноября, 2015 · Жалоба Не совсем. 3. Стек прерываний irq_stack - выделенный стек прерываний, располагается в отдельном сегменте bss и размер прописан, похоже, жестко и зависит только от выбранной модели памяти. К примеру, для малой модели памяти (scratchpad memory = до 256 байт) он устанавливается в 32 байта, для средней и для большой моделей (до 64 килобайта или до 4 гигабайт) его размер выставляется 512 байт. возможно, что это сделано для убыстрения входа в обработчик - надо с ISA разбираться например, у кортексов-м сделали тоже отдельный стек (при том, что в классических арм-ах с fiq и lr все было гораздо лучше и проще, имхо) - я, например, вообще не понимаю нафига такая фигня нужна, но когда (на этом же форуме, например) кто-нибудь делает софт-проц со своей архитектурой и спрашивает совета - куча народу хочет иметь отдельный стек для irq Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
sonycman 1 9 ноября, 2015 Опубликовано 9 ноября, 2015 · Жалоба ОК! Тогда поищите на чем сделан стек возвратов... Если он на триггерах, то он в эту PMI pmi_ram_dq не попадает... Этот отдельный, однозначно, т.к. он аппаратный и маленький. Вернее всего на триггерах... возможно, что это сделано для убыстрения входа в обработчик - надо с ISA разбираться Вот вы тоже предполагаете, что для убыстрения. Но я нигде не вижу механизма такого ускорения. Я вижу простую память данных, совершенно однородную по структуре, в которой по произвольным адресам будут данные и оба стека. Процессору совершенно побоку, по какому адресу и по какому указателю сохранять контекст в эту область памяти при входе в прерывание. Скорость будет одна и та же. кто-нибудь делает софт-проц со своей архитектурой и спрашивает совета - куча народу хочет иметь отдельный стек для irq И единственное этому объяснение - ускорение входа в прерывание? К примеру, если основная память внешняя и медленная, а стек расположить на внутренней и быстрой? Или такая модель чем то удобнее с точки зрения распределения памяти? Просто в моём случае, когда вся ROM и RAM память у Mico8 будет внутренней, такая модель не имеет смысла и даже вредна. И ничего с этим сделать нельзя :( Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
