execute instructions using OP_TABLE
This commit is contained in:
729
riscv64.cc
729
riscv64.cc
@@ -10,6 +10,7 @@
|
||||
#include <cstring>
|
||||
#include <fstream>
|
||||
#include <gelf.h>
|
||||
#include <iostream>
|
||||
#include <libelf.h>
|
||||
#include <print>
|
||||
#include <vector>
|
||||
@@ -82,7 +83,7 @@ static constexpr std::array<const char *, 32> REGS = {
|
||||
"a1", "a2", "a3", "a4", "a5", "a6", "a7", "s2", "s3", "s4", "s5",
|
||||
"s6", "s7", "s8", "s9", "s10", "s11", "t3", "t4", "t5", "t6"};
|
||||
|
||||
enum class Op {
|
||||
enum Op {
|
||||
INVALID,
|
||||
|
||||
ADD,
|
||||
@@ -241,7 +242,7 @@ public:
|
||||
void disassemble_one() {
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||||
Ins ins = fetch_ins();
|
||||
|
||||
const OpDef &def = OP_TABLE[static_cast<u64>(ins.op)];
|
||||
const OpDef &def = OP_TABLE[ins.op];
|
||||
|
||||
switch (def.format) {
|
||||
case Format::R:
|
||||
@@ -296,440 +297,342 @@ public:
|
||||
while (m_pc < m_code_section.offset + m_code_section.size) {
|
||||
m_regs[0] = 0; // clear the zero register
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||||
|
||||
u32 ins;
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||||
std::memcpy(&ins, m_memory.data() + m_pc, sizeof(ins));
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||||
Ins i = fetch_ins();
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||||
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||||
u16 opcode = ins & 0b1111111;
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||||
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||||
// https://stackoverflow.com/questions/62939410/how-can-i-find-out-the-instruction-format-of-a-risc-v-instruction
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||||
switch (opcode) {
|
||||
case 0b1100011: {
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||||
PARSE_B_INS(ins);
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||||
|
||||
if (funct3 == 0b000) { // beq
|
||||
if (m_regs[rs1] == m_regs[rs2]) {
|
||||
m_pc += imm;
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
} else if (funct3 == 0b001) { // bne
|
||||
if (m_regs[rs1] != m_regs[rs2]) {
|
||||
m_pc += imm;
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
} else if (funct3 == 0b101) { // bge
|
||||
if (m_regs[rs1] >= m_regs[rs2]) {
|
||||
m_pc += imm;
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
} else if (funct3 == 0b100) { // blt
|
||||
if (m_regs[rs1] < m_regs[rs2]) {
|
||||
m_pc += imm;
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
} else if (funct3 == 0b110) { // bltu
|
||||
if ((u64)m_regs[rs1] < (u64)m_regs[rs2]) {
|
||||
m_pc += imm;
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
std::println(stderr, "B-type: unrecognized funct3: {:03b}", funct3);
|
||||
exit(1);
|
||||
switch (i.op) {
|
||||
case Op::INVALID: {
|
||||
std::println(stderr, "Tried to execute Op::INVALID");
|
||||
exit(1);
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::ADD: {
|
||||
m_regs[i.rd] = m_regs[i.rs1] + m_regs[i.rs2];
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::ADDI: {
|
||||
m_regs[i.rd] = m_regs[i.rs1] + i.imm;
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::ADDIW: {
|
||||
m_regs[i.rd] = (i32)m_regs[i.rs1] + (i32)i.imm;
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::ADDW: {
|
||||
m_regs[i.rd] = (i32)(m_regs[i.rs1] + m_regs[i.rs2]);
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::AND: {
|
||||
m_regs[i.rd] = m_regs[i.rs1] & m_regs[i.rs2];
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::ANDI: {
|
||||
std::println(stderr, "ANDI unimplemented");
|
||||
exit(1);
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::AUIPC: {
|
||||
m_regs[i.rd] = m_pc + ((i64)i.imm << 12);
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::BEQ: {
|
||||
if (m_regs[i.rs1] == m_regs[i.rs2]) {
|
||||
m_pc += i.imm;
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
}; break;
|
||||
case 0b0010011: {
|
||||
PARSE_I_INS(ins);
|
||||
|
||||
if (funct3 == 0b000) { // addi
|
||||
m_regs[rd] = m_regs[rs1] + imm;
|
||||
} else if (funct3 == 0b001) { // slli
|
||||
u32 shamt = (ins >> 20) & 0b111111;
|
||||
u8 funct6 = (ins >> 26) & 0b111111;
|
||||
|
||||
if (funct6 == 0b000000) {
|
||||
m_regs[rd] = m_regs[rs1] << shamt;
|
||||
} else {
|
||||
std::println(stderr,
|
||||
"I-type 1: funct3=001: unrecognized funct6: {:b}",
|
||||
funct6);
|
||||
case Op::BGE: {
|
||||
if (m_regs[i.rs1] >= m_regs[i.rs2]) {
|
||||
m_pc += i.imm;
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::BGEU: {
|
||||
std::println(stderr, "BGEU unimplemented");
|
||||
exit(1);
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::BLT: {
|
||||
if (m_regs[i.rs1] < m_regs[i.rs2]) {
|
||||
m_pc += i.imm;
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::BLTU: {
|
||||
if ((u64)m_regs[i.rs1] < (u64)m_regs[i.rs2]) {
|
||||
m_pc += i.imm;
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::BNE: {
|
||||
if (m_regs[i.rs1] != m_regs[i.rs2]) {
|
||||
m_pc += i.imm;
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::DIV: {
|
||||
if (m_regs[i.rs2] == 0) {
|
||||
m_regs[i.rd] = -1;
|
||||
} else {
|
||||
m_regs[i.rd] = m_regs[i.rs1] / m_regs[i.rs2];
|
||||
}
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::DIVU: {
|
||||
std::println(stderr, "DIVU unimplemented");
|
||||
exit(1);
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::DIVUW: {
|
||||
if (m_regs[i.rs2] == 0) {
|
||||
m_regs[i.rd] = -1LL;
|
||||
} else {
|
||||
m_regs[i.rd] = (i32)((u32)m_regs[i.rs1] / (u32)m_regs[i.rs2]);
|
||||
}
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::DIVW: {
|
||||
if (m_regs[i.rs2] == 0) {
|
||||
m_regs[i.rd] = (u64)(i64)(-1);
|
||||
} else {
|
||||
m_regs[i.rd] = (i64)(m_regs[i.rs1] / m_regs[i.rs2]);
|
||||
}
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::ECALL: {
|
||||
// https://jborza.com/post/2021-05-11-riscv-linux-syscalls/
|
||||
switch (m_regs[17]) {
|
||||
case 63: { // read
|
||||
if (m_regs[10] != 0) {
|
||||
std::println(stderr, "read syscall implemented only for stdin.");
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
} else if (funct3 == 0b011) { // sltiu
|
||||
m_regs[rd] = ((u64)m_regs[rs1] < (u64)(i64)imm) ? 1 : 0;
|
||||
} else if (funct3 == 0b100) { // xori
|
||||
m_regs[rd] = m_regs[rs1] ^ imm;
|
||||
} else if (funct3 == 0b101) {
|
||||
// of course this one just has to be different
|
||||
u32 shamt = (ins >> 20) & 0b111111;
|
||||
u8 funct6 = (ins >> 26) & 0b111111;
|
||||
|
||||
if (funct6 == 0b000000) { // srli
|
||||
m_regs[rd] = (u64)m_regs[rs1] >> shamt;
|
||||
} else if (funct6 == 0b010000) { // srai
|
||||
m_regs[rd] = (i64)m_regs[rs1] >> shamt;
|
||||
} else {
|
||||
std::println(stderr,
|
||||
"I-type 1: funct3=101: unrecognized funct6: {:b}",
|
||||
funct6);
|
||||
u64 start = m_regs[11];
|
||||
u64 count = m_regs[12];
|
||||
u64 bytes_read = 0;
|
||||
|
||||
for (u64 i = 0; i < count; i++) {
|
||||
char c;
|
||||
if (!std::cin.get(c))
|
||||
break;
|
||||
m_memory[start + i] = (u8)c;
|
||||
bytes_read++;
|
||||
if (c == '\n')
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
m_regs[10] = bytes_read;
|
||||
}; break;
|
||||
case 64: { // write
|
||||
if (m_regs[10] != 1) {
|
||||
std::println(stderr, "write syscall implemented only for stdout.");
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
} else if (funct3 == 0b111) {
|
||||
m_regs[rd] = m_regs[rs1] & imm;
|
||||
} else {
|
||||
std::println(stderr, "I-type 1: unrecognized funct3: {:03b}", funct3);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
}; break;
|
||||
case 0b0000011: {
|
||||
PARSE_I_INS(ins);
|
||||
|
||||
if (funct3 == 0b000) { // lb
|
||||
m_regs[rd] = (i8)m_memory[m_regs[rs1] + imm];
|
||||
} else if (funct3 == 0b001) { // lh
|
||||
m_regs[rd] = *(i16 *)&m_memory[m_regs[rs1] + imm];
|
||||
} else if (funct3 == 0b010) { // lw
|
||||
m_regs[rd] = *(i32 *)&m_memory[m_regs[rs1] + imm];
|
||||
} else if (funct3 == 0b011) { // ld
|
||||
m_regs[rd] = *(u64 *)&m_memory[m_regs[rs1] + imm];
|
||||
} else if (funct3 == 0b100) { // lbu
|
||||
m_regs[rd] = m_memory[m_regs[rs1] + imm];
|
||||
} else {
|
||||
std::println(stderr, "I-type 2: unrecognized funct3: {:03b}", funct3);
|
||||
u64 start = m_regs[11];
|
||||
u64 end = m_regs[11] + m_regs[12];
|
||||
|
||||
for (u64 i = start; i < end; i++) {
|
||||
std::cout.put(m_memory[i]);
|
||||
}
|
||||
}; break;
|
||||
case 93: { // exit
|
||||
std::println("Program exited with code {}.", m_regs[10]);
|
||||
return;
|
||||
}; break;
|
||||
case 169: { // gettimeofday
|
||||
// TODO: actually return the time
|
||||
i64 tv_addr = m_regs[10];
|
||||
i64 tz_addr = m_regs[11];
|
||||
|
||||
u8 tv_buf[16] = {
|
||||
0xD2, 0x02, 0x96, 0x49,
|
||||
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, // tv_sec = 1234567890
|
||||
0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
|
||||
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, // tv_usec = 0
|
||||
};
|
||||
memcpy(&m_memory[tv_addr], tv_buf, 16);
|
||||
|
||||
memset(&m_memory[tz_addr], 0, 8);
|
||||
|
||||
m_regs[10] = 0;
|
||||
}; break;
|
||||
default:
|
||||
std::println(stderr, "Unimplemented syscall: {}", m_regs[17]);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
}; break;
|
||||
case 0b1100111: { // jalr
|
||||
PARSE_I_INS(ins);
|
||||
u64 target = (m_regs[rs1] + imm) & ~(u64)1;
|
||||
m_regs[rd] = m_pc + 4;
|
||||
case Op::JAL: {
|
||||
m_regs[i.rd] = m_pc + 4;
|
||||
m_pc += i.imm;
|
||||
continue;
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::JALR: {
|
||||
u64 target = (m_regs[i.rs1] + i.imm) & ~(u64)1;
|
||||
m_regs[i.rd] = m_pc + 4;
|
||||
m_pc = target;
|
||||
continue;
|
||||
}; break;
|
||||
case 0b1110011: {
|
||||
PARSE_I_INS(ins);
|
||||
|
||||
if (funct3 == 0b000) {
|
||||
if (imm == 0) { // ecall
|
||||
// https://jborza.com/post/2021-05-11-riscv-linux-syscalls/
|
||||
switch (m_regs[17]) {
|
||||
case 63: { // read
|
||||
if (m_regs[10] != 0) {
|
||||
std::println(stderr,
|
||||
"read syscall implemented only for stdin.");
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
u64 start = m_regs[11];
|
||||
u64 count = m_regs[12];
|
||||
u64 bytes_read = 0;
|
||||
|
||||
for (u64 i = 0; i < count; i++) {
|
||||
int c = getchar();
|
||||
if (c == EOF)
|
||||
break;
|
||||
m_memory[start + i] = (u8)c;
|
||||
bytes_read++;
|
||||
if (c == '\n')
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
m_regs[10] = bytes_read;
|
||||
}; break;
|
||||
case 64: { // write
|
||||
if (m_regs[10] != 1) {
|
||||
std::println(stderr,
|
||||
"write syscall implemented only for stdout.");
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
u64 start = m_regs[11];
|
||||
u64 end = m_regs[11] + m_regs[12];
|
||||
|
||||
for (u64 i = start; i < end; i++) {
|
||||
putchar(m_memory[i]);
|
||||
}
|
||||
}; break;
|
||||
case 93: { // exit
|
||||
std::println("Program exited with code {}.", m_regs[10]);
|
||||
return;
|
||||
}; break;
|
||||
case 169: { // gettimeofday
|
||||
// TODO: actually return the time
|
||||
i64 tv_addr = m_regs[10];
|
||||
i64 tz_addr = m_regs[11];
|
||||
|
||||
u8 tv_buf[16] = {
|
||||
0xD2, 0x02, 0x96, 0x49,
|
||||
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, // tv_sec = 1234567890
|
||||
0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
|
||||
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, // tv_usec = 0
|
||||
};
|
||||
memcpy(&m_memory[tv_addr], tv_buf, 16);
|
||||
|
||||
memset(&m_memory[tz_addr], 0, 8);
|
||||
|
||||
m_regs[10] = 0;
|
||||
}; break;
|
||||
default:
|
||||
std::println(stderr, "Unimplemented syscall: {}", m_regs[17]);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
} else {
|
||||
std::println(stderr, "I-type 4: funct3=000 unrecognized imm: {:b}",
|
||||
imm);
|
||||
exit(1);
|
||||
};
|
||||
break;
|
||||
} else {
|
||||
std::println(stderr, "I-type 4: unrecognized funct3: {:03b}", funct3);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
case Op::LB: {
|
||||
m_regs[i.rd] = (i8)m_memory[m_regs[i.rs1] + i.imm];
|
||||
}; break;
|
||||
case 0b1101111: { // jal
|
||||
PARSE_J_INS(ins);
|
||||
m_regs[rd] = m_pc + 4;
|
||||
m_pc += imm;
|
||||
continue;
|
||||
case Op::LBU: {
|
||||
m_regs[i.rd] = m_memory[m_regs[i.rs1] + i.imm];
|
||||
}; break;
|
||||
case 0b0110011: {
|
||||
PARSE_R_INS(ins);
|
||||
if (funct3 == 0b000) {
|
||||
if (funct7 == 0b0000000) { // add
|
||||
m_regs[rd] = m_regs[rs1] + m_regs[rs2];
|
||||
} else if (funct7 == 0b0100000) { // sub
|
||||
m_regs[rd] = m_regs[rs1] - m_regs[rs2];
|
||||
} else if (funct7 == 0b0000001) { // mul
|
||||
m_regs[rd] = m_regs[rs1] * m_regs[rs2];
|
||||
} else {
|
||||
std::println(stderr,
|
||||
"R-type 1: funct3=0b000: unrecognized funct7: {:b}",
|
||||
funct7);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
} else if (funct3 == 0b001) {
|
||||
if (funct7 == 0b0000001) { // mulh
|
||||
i64 a_hi = m_regs[rs1] >> 32;
|
||||
i64 b_hi = m_regs[rs2] >> 32;
|
||||
u64 a_lo = (u32)m_regs[rs1];
|
||||
u64 b_lo = (u32)m_regs[rs2];
|
||||
u64 p0 = a_lo * b_lo;
|
||||
i64 p1 = a_hi * b_lo;
|
||||
i64 p2 = b_hi * a_lo;
|
||||
i64 p3 = a_hi * b_hi;
|
||||
i64 carry = (p0 >> 32);
|
||||
i64 mid = p1 + p2 + carry;
|
||||
m_regs[rd] = p3 + (mid >> 32);
|
||||
} else {
|
||||
std::println(stderr,
|
||||
"R-type 1: funct3=0b001: unrecognized funct7: {:b}",
|
||||
funct7);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
} else if (funct3 == 0b010) {
|
||||
if (funct7 == 0b0000000) { // slt
|
||||
m_regs[rd] = (m_regs[rs1] < m_regs[rs2]) ? 1 : 0;
|
||||
} else {
|
||||
std::println(stderr,
|
||||
"R-type 1: funct3=0b010: unrecognized funct7: {:b}",
|
||||
funct7);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
} else if (funct3 == 0b011) {
|
||||
if (funct7 == 0b0000000) { // sltu
|
||||
m_regs[rd] = ((u64)m_regs[rs1] < (u64)m_regs[rs2]) ? 1 : 0;
|
||||
} else if (funct7 == 0b0000001) { // mulhu
|
||||
u64 a = m_regs[rs1];
|
||||
u64 b = m_regs[rs2];
|
||||
u64 a_lo = a & 0xffffffff;
|
||||
u64 a_hi = a >> 32;
|
||||
u64 b_lo = b & 0xffffffff;
|
||||
u64 b_hi = b >> 32;
|
||||
u64 lo_lo = a_lo * b_lo;
|
||||
u64 hi_lo = a_hi * b_lo;
|
||||
u64 lo_hi = a_lo * b_hi;
|
||||
u64 hi_hi = a_hi * b_hi;
|
||||
u64 mid =
|
||||
(lo_lo >> 32) + (hi_lo & 0xffffffff) + (lo_hi & 0xffffffff);
|
||||
m_regs[rd] = hi_hi + (hi_lo >> 32) + (lo_hi >> 32) + (mid >> 32);
|
||||
} else {
|
||||
std::println(stderr,
|
||||
"R-type 1: funct3=0b011: unrecognized funct7: {:b}",
|
||||
funct7);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
} else if (funct3 == 0b100) {
|
||||
if (funct7 == 0b0000000) { // xor
|
||||
m_regs[rd] = m_regs[rs1] ^ m_regs[rs2];
|
||||
} else if (funct7 == 0b0000001) { // div
|
||||
if (m_regs[rs2] == 0) {
|
||||
m_regs[rd] = -1;
|
||||
} else {
|
||||
m_regs[rd] = m_regs[rs1] / m_regs[rs2];
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
std::println(stderr,
|
||||
"R-type 1: funct3=0b100: unrecognized funct7: {:b}",
|
||||
funct7);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
} else if (funct3 == 0b110) {
|
||||
if (funct7 == 0b0000001) { // rem
|
||||
if (m_regs[rs2] == 0) {
|
||||
m_regs[rd] = m_regs[rs1];
|
||||
} else {
|
||||
m_regs[rd] = m_regs[rs1] % m_regs[rs2];
|
||||
}
|
||||
} else if (funct7 == 0b0000000) { // or
|
||||
m_regs[rd] = m_regs[rs1] | m_regs[rs2];
|
||||
} else {
|
||||
std::println(stderr,
|
||||
"R-type 1: funct3=0b110: unrecognized funct7: {:b}",
|
||||
funct7);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
} else if (funct3 == 0b111) {
|
||||
if (funct7 == 0b000) { // and
|
||||
m_regs[rd] = m_regs[rs1] & m_regs[rs2];
|
||||
} else if (funct7 == 0b001) { // remu
|
||||
if (m_regs[rs2] == 0) {
|
||||
m_regs[rd] = m_regs[rs1];
|
||||
} else {
|
||||
m_regs[rd] = (u64)m_regs[rs1] % (u64)m_regs[rs2];
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
std::println(stderr,
|
||||
"R-type 1: funct3=0b111: unrecognized funct7: {:b}",
|
||||
funct7);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
std::println(stderr, "R-type 1: unrecognized funct3: {:03b}", funct3);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
case Op::LD: {
|
||||
m_regs[i.rd] = *(u64 *)&m_memory[m_regs[i.rs1] + i.imm];
|
||||
}; break;
|
||||
case 0b0101111: {
|
||||
std::println(stderr, "A extension not implemented yet.");
|
||||
case Op::LH: {
|
||||
m_regs[i.rd] = *(i16 *)&m_memory[m_regs[i.rs1] + i.imm];
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::LHU: {
|
||||
std::println(stderr, "LHU unimplemented");
|
||||
exit(1);
|
||||
}; break;
|
||||
case 0b0111011: {
|
||||
PARSE_R_INS(ins);
|
||||
if (funct3 == 0b000) {
|
||||
if (funct7 == 0b0000000) { // addw
|
||||
m_regs[rd] = (i32)(m_regs[rs1] + m_regs[rs2]);
|
||||
} else if (funct7 == 0b0100000) { // subw
|
||||
m_regs[rd] = (i32)(m_regs[rs1] - m_regs[rs2]);
|
||||
} else if (funct7 == 0b0000001) { // mulw
|
||||
m_regs[rd] = (i32)(m_regs[rs1] * m_regs[rs2]);
|
||||
} else {
|
||||
std::println(stderr,
|
||||
"R-type 3: funct3=000: unrecognized funct7: {:b}",
|
||||
funct7);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
} else if (funct3 == 0b001) {
|
||||
if (funct7 == 0b0000000) { // sllw
|
||||
m_regs[rd] =
|
||||
(i32)(u32)((u32)m_regs[rs1] << ((u32)m_regs[rs2] & 0b11111));
|
||||
} else {
|
||||
std::println(stderr,
|
||||
"R-type 3: funct3=001: unrecognized funct7: {:b}",
|
||||
funct7);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
} else if (funct3 == 0b100) { // divw
|
||||
i32 a = m_regs[rs1];
|
||||
i32 b = m_regs[rs2];
|
||||
if (b == 0) {
|
||||
m_regs[rd] = (u64)(i64)(-1);
|
||||
} else {
|
||||
m_regs[rd] = (i64)(a / b);
|
||||
}
|
||||
} else if (funct3 == 0b101) {
|
||||
if (funct7 == 0b0000000) { // srlw
|
||||
m_regs[rd] =
|
||||
(i32)((u32)m_regs[rs1] >> ((u32)m_regs[rs2] & 0b11111));
|
||||
} else if (funct7 == 0b0100000) { // sraw
|
||||
m_regs[rd] = ((i32)m_regs[rs1]) >> ((u32)m_regs[rs2] & 0b11111);
|
||||
} else if (funct7 == 0b0000001) { // divuw
|
||||
if (m_regs[rs2] == 0) {
|
||||
m_regs[rd] = -1LL;
|
||||
} else {
|
||||
m_regs[rd] = (i32)((u32)m_regs[rs1] / (u32)m_regs[rs2]);
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
std::println(stderr,
|
||||
"R-type 3: funct3=101: unrecognized funct7: {:b}",
|
||||
funct7);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
} else if (funct3 == 0b111) { // remuw
|
||||
if (m_regs[rs2] == 0) {
|
||||
m_regs[rd] = (i32)m_regs[rs1];
|
||||
} else {
|
||||
m_regs[rd] = (i32)((u32)m_regs[rs1] % (u32)m_regs[rs2]);
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
std::println(stderr, "R-type 3: unrecognized funct3: {:03b}", funct3);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
case Op::LUI: {
|
||||
m_regs[i.rd] = (i64)(i32)(i.imm << 12);
|
||||
}; break;
|
||||
case 0b0011011: {
|
||||
PARSE_I_INS(ins);
|
||||
if (funct3 == 0b000) { // addiw
|
||||
m_regs[rd] = (i32)m_regs[rs1] + (i32)imm;
|
||||
} else if (funct3 == 0b001) { // slliw
|
||||
u32 shamt = (ins >> 20) & 0b11111;
|
||||
m_regs[rd] = (i32)m_regs[rs1] << shamt;
|
||||
} else if (funct3 == 0b101) {
|
||||
u32 shamt = (ins >> 20) & 0b11111;
|
||||
u8 funct7 = (ins >> 25) & 0b1111111;
|
||||
if (funct7 == 0b0000000) { // srliw
|
||||
m_regs[rd] = (i32)((u32)m_regs[rs1] >> shamt);
|
||||
} else if (funct7 == 0b0100000) { // sraiw
|
||||
m_regs[rd] = (i32)m_regs[rs1] >> shamt;
|
||||
} else {
|
||||
std::println(stderr,
|
||||
"I-type 6: funct3=101: unrecognized funct7: {:b}",
|
||||
funct7);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
std::println(stderr, "I-type 6: unrecognized funct3: {:03b}", funct3);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
case Op::LW: {
|
||||
m_regs[i.rd] = *(i32 *)&m_memory[m_regs[i.rs1] + i.imm];
|
||||
}; break;
|
||||
case 0b0100011: {
|
||||
PARSE_S_INS(ins);
|
||||
|
||||
if (funct3 == 0b000) { // sb
|
||||
u64 addr = m_regs[rs1] + imm;
|
||||
m_memory[addr] = m_regs[rs2];
|
||||
} else if (funct3 == 0b001) { // sh
|
||||
u64 addr = m_regs[rs1] + imm;
|
||||
*(u16 *)(&m_memory[addr]) = m_regs[rs2];
|
||||
} else if (funct3 == 0b010) { // sw
|
||||
u64 addr = m_regs[rs1] + imm;
|
||||
*(u32 *)(&m_memory[addr]) = m_regs[rs2];
|
||||
} else if (funct3 == 0b011) { // sd
|
||||
u64 addr = m_regs[rs1] + imm;
|
||||
// take this rust
|
||||
*(u64 *)(&m_memory[addr]) = m_regs[rs2];
|
||||
} else {
|
||||
std::println(stderr, "S-type: unrecognized funct3: {:03b}", funct3);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
}; break;
|
||||
case 0b0110111: { // lui
|
||||
PARSE_U_INS(ins);
|
||||
m_regs[rd] = (i64)(i32)(imm << 12);
|
||||
}; break;
|
||||
case 0b0010111: { // auipc
|
||||
PARSE_U_INS(ins);
|
||||
m_regs[rd] = m_pc + ((i64)imm << 12);
|
||||
}; break;
|
||||
default:
|
||||
std::println(stderr, "Unrecognized opcode: {:07b}", opcode);
|
||||
case Op::LWU: {
|
||||
std::println(stderr, "LWU unimplemented");
|
||||
exit(1);
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::MUL: {
|
||||
m_regs[i.rd] = m_regs[i.rs1] * m_regs[i.rs2];
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::MULH: {
|
||||
i64 a_hi = m_regs[i.rs1] >> 32;
|
||||
i64 b_hi = m_regs[i.rs2] >> 32;
|
||||
u64 a_lo = (u32)m_regs[i.rs1];
|
||||
u64 b_lo = (u32)m_regs[i.rs2];
|
||||
u64 p0 = a_lo * b_lo;
|
||||
i64 p1 = a_hi * b_lo;
|
||||
i64 p2 = b_hi * a_lo;
|
||||
i64 p3 = a_hi * b_hi;
|
||||
i64 carry = (p0 >> 32);
|
||||
i64 mid = p1 + p2 + carry;
|
||||
m_regs[i.rd] = p3 + (mid >> 32);
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::MULHU: {
|
||||
u64 a = m_regs[i.rs1];
|
||||
u64 b = m_regs[i.rs2];
|
||||
u64 a_lo = a & 0xffffffff;
|
||||
u64 a_hi = a >> 32;
|
||||
u64 b_lo = b & 0xffffffff;
|
||||
u64 b_hi = b >> 32;
|
||||
u64 lo_lo = a_lo * b_lo;
|
||||
u64 hi_lo = a_hi * b_lo;
|
||||
u64 lo_hi = a_lo * b_hi;
|
||||
u64 hi_hi = a_hi * b_hi;
|
||||
u64 mid = (lo_lo >> 32) + (hi_lo & 0xffffffff) + (lo_hi & 0xffffffff);
|
||||
m_regs[i.rd] = hi_hi + (hi_lo >> 32) + (lo_hi >> 32) + (mid >> 32);
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::MULW: {
|
||||
m_regs[i.rd] = (i32)(m_regs[i.rs1] * m_regs[i.rs2]);
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::OR: {
|
||||
m_regs[i.rd] = m_regs[i.rs1] | m_regs[i.rs2];
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::ORI: {
|
||||
std::println(stderr, "ORI unimplemented");
|
||||
exit(1);
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::REM: {
|
||||
if (m_regs[i.rs2] == 0) {
|
||||
m_regs[i.rd] = m_regs[i.rs1];
|
||||
} else {
|
||||
m_regs[i.rd] = m_regs[i.rs1] % m_regs[i.rs2];
|
||||
}
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::REMU: {
|
||||
if (m_regs[i.rs2] == 0) {
|
||||
m_regs[i.rd] = m_regs[i.rs1];
|
||||
} else {
|
||||
m_regs[i.rd] = (u64)m_regs[i.rs1] % (u64)m_regs[i.rs2];
|
||||
}
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::REMUW: {
|
||||
if (m_regs[i.rs2] == 0) {
|
||||
m_regs[i.rd] = (i32)m_regs[i.rs1];
|
||||
} else {
|
||||
m_regs[i.rd] = (i32)((u32)m_regs[i.rs1] % (u32)m_regs[i.rs2]);
|
||||
}
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::REMW: {
|
||||
std::println(stderr, "REMW unimplemented");
|
||||
exit(1);
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::SB: {
|
||||
u64 addr = m_regs[i.rs1] + i.imm;
|
||||
m_memory[addr] = m_regs[i.rs2];
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::SD: {
|
||||
u64 addr = m_regs[i.rs1] + i.imm;
|
||||
*(u64 *)(&m_memory[addr]) = m_regs[i.rs2];
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::SH: {
|
||||
u64 addr = m_regs[i.rs1] + i.imm;
|
||||
*(u16 *)(&m_memory[addr]) = m_regs[i.rs2];
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::SLL: {
|
||||
std::println(stderr, "SLL unimplemented");
|
||||
exit(1);
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::SLLI: {
|
||||
m_regs[i.rd] = m_regs[i.rs1] << i.shamt;
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::SLLIW: {
|
||||
m_regs[i.rd] = (i32)m_regs[i.rs1] << i.shamt;
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::SLLW: {
|
||||
m_regs[i.rd] =
|
||||
(i32)(u32)((u32)m_regs[i.rs1] << ((u32)m_regs[i.rs2] & 0b11111));
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::SLT: {
|
||||
m_regs[i.rd] = (m_regs[i.rs1] < m_regs[i.rs2]) ? 1 : 0;
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::SLTI: {
|
||||
std::println(stderr, "SLTI unimplemented");
|
||||
exit(1);
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::SLTIU: {
|
||||
m_regs[i.rd] = ((u64)m_regs[i.rs1] < (u64)(i64)i.imm) ? 1 : 0;
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::SLTU: {
|
||||
m_regs[i.rd] = ((u64)m_regs[i.rs1] < (u64)m_regs[i.rs2]) ? 1 : 0;
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::SRA: {
|
||||
std::println(stderr, "SRA unimplemented");
|
||||
exit(1);
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::SRAI: {
|
||||
m_regs[i.rd] = (i64)m_regs[i.rs1] >> i.shamt;
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::SRAIW: {
|
||||
m_regs[i.rd] = (i32)m_regs[i.rs1] >> i.shamt;
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::SRAW: {
|
||||
m_regs[i.rd] = ((i32)m_regs[i.rs1]) >> ((u32)m_regs[i.rs2] & 0b11111);
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::SRL: {
|
||||
std::println(stderr, "SRL unimplemented");
|
||||
exit(1);
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::SRLI: {
|
||||
m_regs[i.rd] = (u64)m_regs[i.rs1] >> i.shamt;
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::SRLIW: {
|
||||
m_regs[i.rd] = (i32)((u32)m_regs[i.rs1] >> i.shamt);
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::SRLW: {
|
||||
m_regs[i.rd] =
|
||||
(i32)((u32)m_regs[i.rs1] >> ((u32)m_regs[i.rs2] & 0b11111));
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::SUB: {
|
||||
m_regs[i.rd] = m_regs[i.rs1] - m_regs[i.rs2];
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::SUBW: {
|
||||
m_regs[i.rd] = (i32)(m_regs[i.rs1] - m_regs[i.rs2]);
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::SW: {
|
||||
u64 addr = m_regs[i.rs1] + i.imm;
|
||||
*(u32 *)(&m_memory[addr]) = m_regs[i.rs2];
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::XOR: {
|
||||
m_regs[i.rd] = m_regs[i.rs1] ^ m_regs[i.rs2];
|
||||
}; break;
|
||||
case Op::XORI: {
|
||||
m_regs[i.rd] = m_regs[i.rs1] ^ i.imm;
|
||||
}; break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
m_pc += 4;
|
||||
|
||||
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