[经验]

一个优秀的SOC验证环境应该具备哪些功能呢

2022-5-31 11:39:18

1974 soc ARM cpu 寄存器

小编前段时间帮客户找到一些人解决了SOC验证环境的问题。在招人的时候我们和不少人进行了沟通交流，从中发现SOC验证环境一千家公司有一千家公司的做法。那么一个优秀的SOC验证环境应该具备哪些功能呢？
首先是SOC验证环境支持C和SV两种下激励的方式。
通过C code启动SOC环境是怎么启动的呢？这里涉及到CPU如何boot，对此很多转行的同学可能很难理解，在这里和大家做个简单的介绍。
我们知道CPU执行的是指令和数据，冯诺依曼结构是将指令和数据合并在一起存储，如8086。

哈弗结构是将指令和数据分开存储，如ARM系列。

无论是哪种结构CPU都是通过指令实现程序跳转或者数据读写。什么是指令？以RISCV为例，其指令格式如下

我们以简单的加法运算为例，比如我想做一个 rd= rs1+rs2 这样一个寄存器加法运算，伪代码就是 add rd，rs1，rs2 。通过上述RISCV的指令格式应该就是

funct7，funct3，opcode又是什么呢？通过查询 riscv 手册可以查到以下结果。

由此我们组成一个简单的加法的操作指令，CPU拿到这个操作指令之后就可以进行寄存器的加法运算。
事实上除了上述的寄存器操作指令，CPU还支持其他控制指令和数据处理指令。以riscv的标准指令集为例，其分别有以下6种类型。
R-format for register-register arithmetic/logical operations
I-format for register-immediate arith/logical operations and loads
S-format for stores
B-format for branches
U-format for 20-bit upper immediate instructions
J-format for jumps
大部分我们SOC对寄存器，memory的访问，数据的处理可以分解成上述6种类型的指令。由于底层的机器指令晦涩难懂，在存储访问和数据处理的时候，人们更倾向于用高级语言C来进行描述。C又是如何最终转换成机器指令送给CPU的呢？这就要讲到编译的过程。

从C语言到机器语言总共要经过3步，分别是编译，汇编和链接。对于这些是如何做到的，我们下一期继续介绍。

原作者：IC bug 猎人