CI212, 2016-1                               © Roberto André Hexsel, 2016



Três avisos sobre o simulador:

(i) não sei como fazer para terminar a simulação sem que os asserts
emitam as mensagens de erro.  De qualquer forma, o texto em maiúsculas
indica o término normal de uma simulação, ou alguma condição de erro
detectada pelo simulador;

(ii) o código de inicialização do processador é executado a partir do
endereço zero, seguido pelo código de tratamento de excessões (excp_0000,
excp_0100 e excp_0180), interrupções (excp_0200) e "hard reset"
(excp_bfc0).  O "código normal" inicia no endereço 0x0500 para que seja
fácil identificar quando o processador executa "programas" ou "tratadores".
O compilador preenche a ROM com zeros, que são desmontados para NOPs;

(iii) a instrução WAIT é usada para terminar a simulação e seu argumento
indica o motivo.  Na função _exit() o wait 0 indica
terminação normal; em excp_handler, os códigos de terminação são
aqueles para as respectivas excessões.



Antes de mais nada, crie um prompt vazio, copiando a linha abaixo
  no seu terminal

alias prompt:=""

Três clicks no botão esquerdo para copiar, um click no meio para colar.





Sobre os diretórios de simulação

O simulador deve ser executado no diretório  ~/cmips/cMIPS

Os testes devem ser executados no diretório  ~/cmips/cMIPS/tests

Os programas de teste devem ser compilados  no diretório
  ~/cmips/cMIPS/tests  e os "executáveis" prog.bin e
data.bin devem ser movidos para  ~/cmips/cMIPS


Sobre a variável de ambiente PATH

A variável PATH deve ser aumentada com o caminho dos scripts necessários
para as simulações.  Se, por acaso ou acidente, você fechar a Shell em que
executava as simulações, o caminho para os scripts deve novamente
ser acrescentado à PATH.


Atualize sua cópia do repositório:

prompt: cd ~/cmips ; git pull


Se você apagou sua cópia do repositório, faça uma cópia do repositório para
o diretório $HOME/cmips.

prompt: cd ; git clone https://github.com/rhexsel/cmips.git

Este comando criará uma cópia do repositório em seu ${HOME}.  Toda a vez em
que uma nova versão for copiada do github, aqueles arquivos do repositório
que foram atualizados (ou corrigidos) no repositório serão copiados
novamente.  


ACHTUNG: Se você alterar arquivo(s) em sua cópia local, suas
         atualizações poderão ser sobrescritas pela versão do repositório.



Acrescente ao seu caminho o diretório dos executáveis:

prompt: export PATH=$PATH:~/cmips/cMIPS/bin:.

Talvez seja uma boa ideia acrescentar a linha acima ao seu ~/.bashrc.


Reconstrua o simulador com a versão atualizada:

prompt: cd ~/cmips/cMIPS ; build.sh


Teste sua instalação, e retorne para  ~/cmips/cMIPS

prompt: cd tests ; doTests.sh && cd -




Isso feito, leia o material.  As dicas abaixo podem ser úteis.



Para acompanhar a simulação do código, use os endereços obtidos
com nm mais a tradução do executável, obtida com a compilação
verbosa (compile.sh -v).

As instruções executadas antes de main() estão em include/start.s e
inicializam o apontador de pilha e outros recursos do processador.

Os tratadores de excessão estão em include/handlers.s.

O programa de testes, que contém a função main(), está em
tests/pt_walk.c.

As definições de constantes e endereços de memória estão em
include/cMIPS.{s,h}.




O programa nm (names) mostra os nomes e valores dos símbolos:

prompt: nm pt_walk.elf

mostra a tabela de símbolos definidos em pt_walk.elf.
Símbolos com 'T' pertencem à seção .text (funções), símbolos com 'D'
pertencem à seção .data, com 'B' à seção .bss (dados não inicializados), 
e símbolos com 'a' são apelidos (aliases).

Anote os endereços para
_excp_0000
_excp_0180
_excp_0180ret
_start
PT_update
_PT
handle_Mod
handle_TLBL
main

Vocês podem usar grep.




Da busca de sinais no GTKWAVE

É possível procurar por valores nos diagramas de tempo do GTKWAVE:

 Selecione um sinal na lista "Signals" com um click do apontador; 
 por exemplo, selecione o pc[31:0] ;

 no menu principal do GTKWAVE, em Search, selecione "Pattern Search 1";

 na janelinha que se abre, deixe "Logical Operation" em AND, mude o
 "Don't Care" para "String", e no quadro escreva o endereço da
 instrução procurada, que neste exemplo, é a primeira instrução de
 main().  Não altere as outras duas opções (Marking Begins/Stops);

 use os botões "Fwd" (forward) e "Bkwd" (backward) para percorrer o
 diagrama de tempos, buscando pela "string" para a frente no tempo, ou
 para trás;

 quando a "string" (o endereço de main()) é encontrado, o cursor
 fica no centro da tela do diagrama, indicando a ocorrência da "string".

 São dois os buscadores de padrão, e ambos podem ser usados, um para
 cada sinal; use o segundo buscador para procurar pelo endereço de handle_TLBL.




Documentação

O arquivo docs/cMIPS.pdf contém toda a documentação do cMIPS.  Para
além disso, veja o código fonte.


--fim da aula--