RISC-V on Rust 从零开始(7) - 实作指令基本框架

使用Spike执行RISC-V gnu toolchain编译出来的ELF档，就可以得到完整执行此EFL档需要用到哪些指令。利用script统计后可以得到如下结果：
指令 | 执行次数 | 指令 | 执行次数 | 指令 | 执行次数 | 指令 | 执行次数
------------- | ------------- | ------------- | ------------- | ------------- | -------------
c.addi | 22 | c.bnez | 6 | c.sub | 3 | jalr | 1
c.swsp | 22 | c.add | 6 | srai | 3 | c.andi | 1
c.lwsp | 21 | c.sw | 6 | bgeu | 2 | bltu | 1
addi | 14 | c.lw | 6 | andi | 2 | blt | 1
c.li | 14 | c.lui | 6 | slli | 2 | bltz | 1
sb | 13 | c.j | 5 | sw | 2 | c.slli | 1
lw | 11 | auipc | 4 | sub | 2 | sll | 1
c.mv | 10 | beqz | 4 | c.addi4spn | 2 | c.and | 1
ret | 10 | c.jalr | 4 | c.addi16sp | 2 | lbu | 1
c.beqz | 9 | li | 4 | beq | 2 | ecall | 1
c.jal | 6 | bne | 4 |
以上表格是根据执行次数的多寡来排序，这次就先处理第一个指令c.addi。

首先在RVCore中新增inst_c_addi成员函式：

impl RVCore {     fn inst_c_addi(&mut self, inst: &inst_type::InstType) {         if inst.get_rd() != 0 {            self.regs[inst.get_rd()] = self.regs[inst.get_rd()] + inst.get_imm_ci();         }     } }

其中的get_rd(), get_imm_ci()等函式可以参考c.addi的spec：

inst参数是指令经过decode之后得到的，InstType定义如下：

pub enum InstID {    C_ADDI,}pub struct InstType {    pub data: u32, // 从memory fetch到的指令    pub len: u32, // 指令长度    pub id: InstID, // 指令ID，由decoder填上}

接下来实作c.addi的UT：

fn inst_c_addi_code(rd: u32, imm: u32) -> InstType {    InstType {        data: (((imm >> 5) & 1) << 12) | (rd << 7) | ((imm & 0x1f) << 2) | 0x1,        len: 2,        id: InstID::C_ADDI,    }}#[test]fn test_inst_c_addi() {    let mut core: RVCore = Default::default();    core.regs[2] = 0x1234;    core.inst_c_addi(&inst_c_addi_code(2, 0x1));    assert_eq!(0x1235, core.regs[2]);}

如此就完成了c.addi指令的实作，其他指令也可以比照办理，完整程式码可以参考此连结。