RISC-V指令求助

duanwuqqqqqq

大家好，我最近在学习RISC-V，看了指令集并用SiFive的评估版的RTL(E34)做了做VCS仿真。遇到问题找不到是什么原因，麻烦对RISC-V了解比较深入的大牛能帮忙指明方向，多谢！
问题描述：
  现象1：用E34里面的program.hex文件来跑仿真，能正常跑起来。
  现象2：修改program.hex文件，只包含两行：
            4f0002b7
            0002a023
            其中4f0002b7为LW指令，表示向x5寄存器load一个32bit的值32‘h4f000000。
                 0002a023为SW指令，表示向x5寄存器中的值表示的地址写入x0的值。
            结果这两条指令不能顺利执行完。
我想请教一下为什么这两条指令不能正常执行呢？麻烦大家了，再次感谢！

xinkai132

回复 1# duanwuqqqqqq
4f0002b7应该是lui指令吧
imm[31:12]   rd[11:7]    opcode[6:0]   Instruction
imm[19:0]     rd             0110111        LUI
20'h4f000      5'b00101   7'b0110111

->4f0002b7,将立即数32'h4f000000(低12位赋0)写入x5寄存器

0002a023
=32'b0000_0000_0000_0010_1010_0000_0010_0011
Store指令
imm[11:5][31:25]     rs2[24:20]     rs1[19:15]      funct3[14:12]   imm[4:0][11:7]     opcode[6:0]   Instruction
7’b0000000               5'b00000       5'b00101        3'b010              5'b00000              7'b0100011    SW
7'h0                          5'h0(x0)        5'h5(x5)                                 5'h0      

->0002a023,将x0寄存器中的值写入Mem[x5]
综上，这两条指令完成功能是将x0的值（恒0）写入主存Mem[4f000000]中。

如果执行不了，我觉得可能几个问题：
1）配置的主存地址空间不够大越界了，地址范围没有4f000000这么大？
2）写x5和读x5寄存器存在写后读冲突，是不是需要stall几拍？
3）不负责任的想法：
如果将sw指令的rs1和rs2换个位置
这样就执行将4f000000写入Mem[0]空间了
第二条指令改成00502023试试？

duanwuqqqqqq

回复 2# xinkai132
非常感谢您的回复。
4f0002b7时LUI指令，不是LW指令，是我写错了。
根据您提供的思路，我做了如下测试：

1）配置的主存地址空间不够大越界了，地址范围没有4f000000这么大？

4f00_0000这个地址是我根据E34评估版RTL附带的说明文档选取的。
SiFive E34 Core Complex Evaluation User Guide v1p0.pdf里面的表格：

SiFive E34 Core Complex Manual v1p1.pdf里面的表格：


另外代码里面有个lelease.txt文件,里面是这么写的：

可见两个pdf和txt里面的描述是有不一致的地方的。
于是我试了下面两个地址
40001000->正常的store出去了
40002000->卡死
可见卡死的原因的确是地址越界了。

duanwuqqqqqq

回复 2# xinkai132

2）写x5和读x5寄存器存在写后读冲突，是不是需要stall几拍？

我试了如下两种命令组合：

   1. 400012b7

       0002a023

       00010001 (NOP)

       00010001 (NOP)

       00010001 (NOP)

       ……

       00010001 (NOP)

   2.

400012b7

       00010001 (NOP)

       00010001 (NOP)

       00010001 (NOP)

       ……

       00010001 (NOP)

       0002a023

两种组合都能正常结束（接口上可以看到store的操作），可见应该不是读写冲突的问题。如果一个CPU还要软件来stall几拍来避免读写冲突，那这个CPU做的够差的，O(∩_∩)O~。

3）不负责任的想法：

如果将sw指令的rs1和rs2换个位置

这样就执行将4f000000写入Mem[0]空间了

第二条指令改成00502023试试？

我试过之后发现可以正常结束，只不过从CPU的接口上什么也看不到，因为按照SiFive E34 Core Complex Manual v1p1.pdf的描述：

0是个特殊的地址。如果不深入到RTL内部去看的话是看不到执行了哪些操作。

xinkai132

回复 4# duanwuqqqqqq

能找到卡死原因就好，哈哈。