1e18c367fSLinJiaweipackage xiangshan.backend.fu 2e18c367fSLinJiawei 3e18c367fSLinJiaweiimport chisel3._ 4e18c367fSLinJiaweiimport chisel3.util._ 5*3ef996e9SLinJiaweiimport utils.{LookupTree, LookupTreeDefault, ParallelMux, SignExt, XSDebug, ZeroExt} 6e18c367fSLinJiaweiimport xiangshan._ 7e18c367fSLinJiaweiimport xiangshan.backend.ALUOpType 8e18c367fSLinJiawei 952c3f215SLinJiaweiclass Alu extends FunctionUnit with HasRedirectOut { 10e18c367fSLinJiawei 11e18c367fSLinJiawei val (src1, src2, offset, func, pc, uop) = ( 12e18c367fSLinJiawei io.in.bits.src(0), 13e18c367fSLinJiawei io.in.bits.src(1), 14e18c367fSLinJiawei io.in.bits.uop.ctrl.imm, 15e18c367fSLinJiawei io.in.bits.uop.ctrl.fuOpType, 16e18c367fSLinJiawei SignExt(io.in.bits.uop.cf.pc, AddrBits), 17e18c367fSLinJiawei io.in.bits.uop 18e18c367fSLinJiawei ) 19e18c367fSLinJiawei 20dfd9e0a8SLinJiawei val valid = io.in.valid 21e18c367fSLinJiawei 22e18c367fSLinJiawei val isAdderSub = (func =/= ALUOpType.add) && (func =/= ALUOpType.addw) 23*3ef996e9SLinJiawei val addRes = src1 +& src2 24*3ef996e9SLinJiawei val subRes = (src1 +& (~src2).asUInt()) + 1.U 25e18c367fSLinJiawei val xorRes = src1 ^ src2 26*3ef996e9SLinJiawei val sltu = !subRes(XLEN) 27e18c367fSLinJiawei val slt = xorRes(XLEN-1) ^ sltu 28e18c367fSLinJiawei 29e18c367fSLinJiawei val shsrc1 = LookupTreeDefault(func, src1, List( 30e18c367fSLinJiawei ALUOpType.srlw -> ZeroExt(src1(31,0), 64), 31e18c367fSLinJiawei ALUOpType.sraw -> SignExt(src1(31,0), 64) 32e18c367fSLinJiawei )) 33e18c367fSLinJiawei val shamt = Mux(ALUOpType.isWordOp(func), src2(4, 0), src2(5, 0)) 34*3ef996e9SLinJiawei 35*3ef996e9SLinJiawei val miscRes = ParallelMux(List( 36*3ef996e9SLinJiawei ALUOpType.sll -> (shsrc1 << shamt)(XLEN-1, 0), 37e18c367fSLinJiawei ALUOpType.slt -> ZeroExt(slt, XLEN), 38e18c367fSLinJiawei ALUOpType.sltu -> ZeroExt(sltu, XLEN), 39e18c367fSLinJiawei ALUOpType.xor -> xorRes, 40e18c367fSLinJiawei ALUOpType.srl -> (shsrc1 >> shamt), 41e18c367fSLinJiawei ALUOpType.or -> (src1 | src2), 42e18c367fSLinJiawei ALUOpType.and -> (src1 & src2), 43*3ef996e9SLinJiawei ALUOpType.sra -> (shsrc1.asSInt >> shamt).asUInt 44*3ef996e9SLinJiawei ).map(x => (x._1 === func(3, 0), x._2))) 45*3ef996e9SLinJiawei 46*3ef996e9SLinJiawei val res = Mux(ALUOpType.isAddSub(func), 47*3ef996e9SLinJiawei Mux(isAdderSub, subRes, addRes), 48*3ef996e9SLinJiawei miscRes 49*3ef996e9SLinJiawei ) 50*3ef996e9SLinJiawei 51e18c367fSLinJiawei val aluRes = Mux(ALUOpType.isWordOp(func), SignExt(res(31,0), 64), res) 52e18c367fSLinJiawei 53e18c367fSLinJiawei val branchOpTable = List( 54e18c367fSLinJiawei ALUOpType.getBranchType(ALUOpType.beq) -> !xorRes.orR, 55e18c367fSLinJiawei ALUOpType.getBranchType(ALUOpType.blt) -> slt, 56e18c367fSLinJiawei ALUOpType.getBranchType(ALUOpType.bltu) -> sltu 57e18c367fSLinJiawei ) 58e18c367fSLinJiawei 59*3ef996e9SLinJiawei val isBranch = uop.cf.brUpdate.pd.isBr 60*3ef996e9SLinJiawei val isRVC = uop.cf.brUpdate.pd.isRVC 61e18c367fSLinJiawei val taken = LookupTree(ALUOpType.getBranchType(func), branchOpTable) ^ ALUOpType.isBranchInvert(func) 62*3ef996e9SLinJiawei val target = (pc + offset)(VAddrBits-1,0) 63e18c367fSLinJiawei val snpc = Mux(isRVC, pc + 2.U, pc + 4.U) 64e18c367fSLinJiawei 65e18c367fSLinJiawei redirectOutValid := io.out.valid && isBranch 66e18c367fSLinJiawei redirectOut.pc := uop.cf.pc 67e18c367fSLinJiawei redirectOut.target := Mux(!taken && isBranch, snpc, target) 68e18c367fSLinJiawei redirectOut.brTag := uop.brTag 69bfb958a3SYinan Xu redirectOut.level := RedirectLevel.flushAfter 70bfb958a3SYinan Xu redirectOut.interrupt := DontCare 71e18c367fSLinJiawei redirectOut.roqIdx := uop.roqIdx 72e18c367fSLinJiawei 73e18c367fSLinJiawei brUpdate := uop.cf.brUpdate 74e18c367fSLinJiawei // override brUpdate 75e18c367fSLinJiawei brUpdate.pc := uop.cf.pc 76e18c367fSLinJiawei brUpdate.target := Mux(!taken && isBranch, snpc, target) 77e18c367fSLinJiawei brUpdate.brTarget := target 78e18c367fSLinJiawei brUpdate.taken := isBranch && taken 79e18c367fSLinJiawei brUpdate.brTag := uop.brTag 80e18c367fSLinJiawei 81e18c367fSLinJiawei io.in.ready := io.out.ready 82e18c367fSLinJiawei io.out.valid := valid 83e18c367fSLinJiawei io.out.bits.uop <> io.in.bits.uop 84e18c367fSLinJiawei io.out.bits.data := aluRes 85e18c367fSLinJiawei} 86