Core类 参考

处理器核心仿真封装类 更多...

#include <core.hpp>

Core 的协作图:

Public 成员函数
	Core (guest_mem *mem_instance=nullptr)
	构造函数：初始化核心实例
	~Core ()
	析构函数：销毁 Verilator 实例以及相关的运行追踪 (Trace)
void	step ()
	推进一个完整的硬件时钟周期 (Tick/Step)
void	reset (int cycles=1)
	异步触发系统复位信号
bool	is_commit_valid () const
	检查当前周期是否有一条指令成功越过了写回 (Write-back) 阶段并真正提交 (Commit)
uint32_t	get_commit_pc () const
	获取成功提交指令的 PC (程序计数器) 值
uint32_t	get_commit_wdata () const
	获取写入内部 GPR (通用寄存器) 的原始数据
uint8_t	get_commit_rd () const
	获取被修改目标架构寄存器的索引映射
bool	is_commit_wen () const
	判定寄存器写回逻辑是否有效 (Write Enable)
uint32_t	get_commit_inst () const
	获取当前正提交的机器级精确指令码码字 (Instruction Code)
bool	is_commit_store () const
	指示提交的指令是否执行了内存存储 (Store) 操作
bool	is_commit_halt () const
	指示提交的指令是否触发了核心挂起或陷阱 (如 EBREAK 指令)
uint32_t	get_commit_csr_waddr () const
	获取提交阶段所指向的 CSR 寄存器目标地址
uint32_t	get_commit_csr_wdata () const
	获取提交阶段写入到对应 CSR 寄存器中的数据
bool	is_commit_csr_wen () const
	指示当前提交指令是否发生了一次有效的 CSR 写操作
void	print_registers () const
	打印当前 CPU 矩阵各寄存器的文本格式概览，直观呈现核心状态信息
uint32_t	get_reg_by_name (const std::string &name) const
	利用字符串字面量键值查找并解析硬件内部的直接变量状态
uint32_t	get_reg (int idx) const
	通过底层寄存器索引读取目标寄存器存储的值

Public 属性
CoreState	state
	保存仿真器目前的运行状态

Private 成员函数
void	eval ()
	处理 DPI 逻辑绑定并应用所有组合逻辑的顺序计算和传播

Private 属性
std::unique_ptr< VerilatedContext >	contextp
std::unique_ptr< VCoreTop >	top

详细描述

处理器核心仿真封装类

作为 Verilator 编译出的 CPU 模型的高级管理与调度层。 负责与模拟 RISC-V 时钟周期的 Verilog 底层模型交互，处理 DPI-C 回调， 设置引脚信号，同时为调试器提取和抽象寄存器/运行状态的访问接口。

构造及析构函数说明

Core()

Core::Core

(

guest_mem *

mem_instance = nullptr

)

构造函数：初始化核心实例

初始化 Verilator 仿真上下文 (Context) 并与客户机内存在软件层面进行绑定。

参数

mem_instance

指向 guest_mem 的指针，用于模拟处理器与外部内存总线的交互

函数调用图:

~Core()

Core::~Core

(

)

析构函数：销毁 Verilator 实例以及相关的运行追踪 (Trace)

成员函数说明

eval()

void Core::eval ( )

private

处理 DPI 逻辑绑定并应用所有组合逻辑的顺序计算和传播

这是这个函数的调用关系图:

get_commit_csr_waddr()

uint32_t Core::get_commit_csr_waddr

(

)

const

获取提交阶段所指向的 CSR 寄存器目标地址

get_commit_csr_wdata()

uint32_t Core::get_commit_csr_wdata

(

)

const

获取提交阶段写入到对应 CSR 寄存器中的数据

get_commit_inst()

uint32_t Core::get_commit_inst

(

)

const

获取当前正提交的机器级精确指令码码字 (Instruction Code)

get_commit_pc()

uint32_t Core::get_commit_pc

(

)

const

获取成功提交指令的 PC (程序计数器) 值

返回

提交指令的 PC 地址

get_commit_rd()

uint8_t Core::get_commit_rd

(

)

const

获取被修改目标架构寄存器的索引映射

返回

目标寄存器索引 (0 到 31)

这是这个函数的调用关系图:

get_commit_wdata()

uint32_t Core::get_commit_wdata

(

)

const

获取写入内部 GPR (通用寄存器) 的原始数据

返回

32位位宽的寄存器写入数据流

这是这个函数的调用关系图:

get_reg()

uint32_t Core::get_reg

(

int

idx

)

const

通过底层寄存器索引读取目标寄存器存储的值

参数

idx	要检索的寄存器索引 (0 到 31)

返回

该寄存器暂存的 32 位数据

这是这个函数的调用关系图:

get_reg_by_name()

uint32_t Core::get_reg_by_name

(

const std::string &

name

)

const

利用字符串字面量键值查找并解析硬件内部的直接变量状态

参数

name	要查询的寄存器名格式化字符串 (例如 "a0", "pc")

返回

内部数据对应转换的 32 位值

这是这个函数的调用关系图:

is_commit_csr_wen()

bool Core::is_commit_csr_wen

(

)

const

指示当前提交指令是否发生了一次有效的 CSR 写操作

is_commit_halt()

bool Core::is_commit_halt

(

)

const

指示提交的指令是否触发了核心挂起或陷阱 (如 EBREAK 指令)

is_commit_store()

bool Core::is_commit_store

(

)

const

指示提交的指令是否执行了内存存储 (Store) 操作

is_commit_valid()

bool Core::is_commit_valid

(

)

const

检查当前周期是否有一条指令成功越过了写回 (Write-back) 阶段并真正提交 (Commit)

返回

如果指令成功提交返回 true

is_commit_wen()

bool Core::is_commit_wen

(

)

const

判定寄存器写回逻辑是否有效 (Write Enable)

返回

若该提交动作会确实修改寄存器则返回 true

这是这个函数的调用关系图:

print_registers()

void Core::print_registers

(

)

const

打印当前 CPU 矩阵各寄存器的文本格式概览，直观呈现核心状态信息

这是这个函数的调用关系图:

reset()

void Core::reset

(

int

cycles = 1

)

异步触发系统复位信号

参数

cycles

拉高复位引脚并持续的周期数，随后将自动拉低清除复位状态

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

step()

void Core::step

(

)

推进一个完整的硬件时钟周期 (Tick/Step)

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

类成员变量说明

contextp

std::unique_ptr<VerilatedContext> Core::contextp

private

state

CoreState Core::state

保存仿真器目前的运行状态

top

std::unique_ptr<VCoreTop> Core::top

private

---

该类的文档由以下文件生成:

• include/sEMU/core.hpp
• src/top/core.cpp