![Bluespecデザインコンテストのサン
プル http://www.cybernet.co.jp/bluespec/documents/Sort_Sample.pd
interface BubSort_IFC; f
method Action start(Vector#(5, int) a);
method Vector#(5, int) result(); rule fin (x[0] != 0);
endinterface sorted <= True;
endrule
(* execution_order ="disp, fin" *)
(* preempts = for (Integer i=0; i<4; i=i+1) begin
"(swap_3, swap_2, swap_1, swap), fin" *) rule swap ((x[i] > x[i+1]));
(* synthesize *) x[i] <= x[i+1];
module mkBubSort (BubSort_IFC); x[i+1] <= x[i];
Vector#(5, Reg#(int)) x endrule
<- replicateM(mkReg(0)); end
Reg#(Bool) sorted <- mkDReg(False);
method Action start(Vector#(5, int) a);
rule disp ; writeVReg(x, a);
$write("%2d : ", $time); endmethod
for (Integer i=0; i<5; i=i+1)
$write("x[%0d]=%2d, ", i, x[i]); method Vector#(5, int) result() if (sorted);
$display(""); return readVReg(x);
endrule endmethod
endmodule
6](https://image.slidesharecdn.com/bluespecwaseda-100831233625-phpapp02/85/Bluespec-waseda-PDF-6-320.jpg)
![Bluespecデザインコンテストのサン
プル http://www.cybernet.co.jp/bluespec/documents/Sort_Sample.pd
interface BubSort_IFC; f rule fin (x[0] != 0);
method Action start(Vector#(5, int) a); sorted <= True;
method Vector#(5, int) result(); 翌何へのエクスポ`
endrule
endinterface
ト
for (Integer i=0; i<4; i=i+1) begin
(* execution_order ="disp, fin" *) とg廾
rule swap ((x[i] > x[i+1]));
(* preempts = x[i] <= x[i+1];
"(swap_3, swap_2, swap_1, swap), fin" *) x[i+1] <= x[i];
(* synthesize *) endrule
module mkBubSort (BubSort_IFC); end
Vector#(5, Reg#(int)) x
<- replicateM(mkReg(0)); method Action start(Vector#(5, int) a);
Reg#(Bool) sorted <- mkDReg(False); writeVReg(x, a);
endmethod
rule disp ;
$write("%2d : ", $time); method Vector#(5, int) result() if (sorted);
for (Integer i=0; i<5; i=i+1) return readVReg(x);
$write("x[%0d]=%2d, ", i, x[i]); endmethod
$display("");
endrule endmodule
7](https://image.slidesharecdn.com/bluespecwaseda-100831233625-phpapp02/85/Bluespec-waseda-PDF-7-320.jpg)
![Bluespecデザインコンテストのサン
プル http://www.cybernet.co.jp/bluespec/documents/Sort_Sample.pd
interface BubSort_IFC; f rule fin (x[0] != 0);
method Action start(Vector#(5, int) a); sorted <= True;
method Vector#(5, int) result(); endrule
endinterface
for (Integer i=0; i<4; i=i+1) begin
(* execution_order ="disp, fin" *) rule swap ((x[i] > x[i+1]));
(* preempts = x[i] <= x[i+1];
"(swap_3, swap_2, swap_1, swap), fin" *) x[i+1] <= x[i];
(* synthesize *) endrule
module mkBubSort (BubSort_IFC); end
Vector#(5, Reg#(int)) x
<- replicateM(mkReg(0)); method Action start(Vector#(5, int) a);
Reg#(Bool) sorted <- mkDReg(False); writeVReg(x, a);
endmethod
rule disp ;
$write("%2d : ", $time); method Vector#(5, int) result() if (sorted);
for (Integer i=0; i<5; i=i+1) return readVReg(x);
$write("x[%0d]=%2d, ", i, x[i]); endmethod
$display("");
endrule 訳周を困燭垢箸にg佩され
endmodule
る
Mみ栽わせ指揃
9](https://image.slidesharecdn.com/bluespecwaseda-100831233625-phpapp02/85/Bluespec-waseda-PDF-9-320.jpg)
![Bluespecデザインコンテストのサン
プル
forはRり卦しではなくて伏撹
猟 rule swap ((x[0] > x[1]));
for (Integer i=0; i<4; i=i+1) begin x[0] <= x[1];
rule swap ((x[i] > x[i+1])); x[1] <= x[0];
x[i] <= x[i+1]; endrule
x[i+1] <= x[i];
rule swap ((x[1] > x[2]));
endrule
x[1] <= x[2];
end
x[2] <= x[1];
endrule
...
rule swap ((x[3] > x[4]));
x[3] <= x[4];
x[4] <= x[3];
endrule
10](https://image.slidesharecdn.com/bluespecwaseda-100831233625-phpapp02/85/Bluespec-waseda-PDF-10-320.jpg)
![Bluespecデザインコンテストのサン
プル http://www.cybernet.co.jp/bluespec/documents/Sort_Sample.pd
interface BubSort_IFC; f rule fin (x[0] != 0);
method Action start(Vector#(5, int) a); sorted <= True;
method Vector#(5, int) result(); endrule
endinterface
for (Integer i=0; i<4; i=i+1) begin
(* execution_order ="disp, fin" *) rule swap ((x[i] > x[i+1]));
(* preempts = x[i] <= x[i+1];
"(swap_3, swap_2, swap_1, swap), fin" *) x[i+1] <= x[i];
(* synthesize *) endrule
module mkBubSort (BubSort_IFC); end
Vector#(5, Reg#(int)) x
<- replicateM(mkReg(0)); method Action start(Vector#(5, int) a);
Reg#(Bool) sorted <- mkDReg(False); writeVReg(x, a);
endmethod
rule disp ;
$write("%2d : ", $time); method Vector#(5, int) result() if (sorted);
for (Integer i=0; i<5; i=i+1) return readVReg(x);
finが柵ばれる念に
$write("x[%0d]=%2d, ", i, x[i]); endmethod
$display(""); swap_3゛swap_1がg佩され
endrule 芦協するまでfinのg佩が棋たされ
endmodule
る
11](https://image.slidesharecdn.com/bluespecwaseda-100831233625-phpapp02/85/Bluespec-waseda-PDF-11-320.jpg)
![京鉛顎艶壊沿艶界システムツ`ル蛤
麿冱ZとのB亊(Verilog)
module mkVerilog_SRAM_model (clk, v_in_address, v_in_data,
v_in_write_not_read, v_in_enable, v_out_data);
parameter FILENAME = "Verilog_SRAM_model.data";
parameter ADDRESS_WIDTH = 10;
parameter DATA_WIDTH = 8;
parameter NWORDS = (1 << ADDRESS_WIDTH);
input clk;
input [ADDRESS_WIDTH-1:0] v_in_address;
input [DATA_WIDTH-1:0] v_in_data;
input v_in_write_not_read;
input v_in_enable;
output [DATA_WIDTH-1:0] v_out_data;
...
endmodule 柵び竃されるモジュ`ル
16](https://image.slidesharecdn.com/bluespecwaseda-100831233625-phpapp02/85/Bluespec-waseda-PDF-16-320.jpg)
![(用)FAME蛍
[0bit朕] 0:Direct, 1:Decoupled
[1bit朕] 0:Full RTL, 1:Abstracted Machine
[2bit朕] 0:Single-Threade, 1:Multi-Threaded
Level 000: Direct FAME (ex. Quickturn)
Level 001: Decoupled FAME
(ex. Green Flash memory system)
Level 011: Abstract FAME (ex. HAsim)
Level 111: Multithreaded FAME (ex. RAMP Gold)
19](https://image.slidesharecdn.com/bluespecwaseda-100831233625-phpapp02/85/Bluespec-waseda-PDF-19-320.jpg)
![クロックはどこへえた
module mkTest(CLK, RST_N, result, RDY_result);
input CLK;
input RST_N;
// value method result
output [25 : 0] result;
output RDY_result;
/* snip */
always@(posedge CLK)
begin
if (!RST_N)
begin
counter <= `BSV_ASSIGNMENT_DELAY 26'd0;
end
else
begin
if (counter$EN) counter <= `BSV_ASSIGNMENT_DELAY counter$D_IN;
end
end
/* snip */
endmodule // mkTest
22](https://image.slidesharecdn.com/bluespecwaseda-100831233625-phpapp02/85/Bluespec-waseda-PDF-22-320.jpg)
![Bluespecの侏システム
?
Bit侏
?
Bit#(n) (= bit[n-1:0]), Bool (= Bit#(1) )
?
Int#(n), int (= Int#(32) )
?
Uint#(n)
?
Non Bit侏
?
Integer
?
String
?
Interfaces, Modules, Rules
?
Action, ActionValue
?
functions
25](https://image.slidesharecdn.com/bluespecwaseda-100831233625-phpapp02/85/Bluespec-waseda-PDF-25-320.jpg)
![Bluespecの侏システム
?
Bit侏
?
Bit#(n) (= bit[n-1:0]), Bool (= Bit#(1) )
?
Int#(n), int (= Int#(32) )
?
Uint#(n)
?
Non Bit侏
この￣n￣もnumeric typeという侏をもつ
?
Integer
?
String
?
Interfaces, Modules, Rules
?
Action, ActionValue
?
functions
26](https://image.slidesharecdn.com/bluespecwaseda-100831233625-phpapp02/85/Bluespec-waseda-PDF-26-320.jpg)
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- 2. 2
- 3. Bluespecとは ? RTLから編^まで匯した峰 ? シミュレ`ション ? Verilogコ`ドの伏撹 ? 侏によるコンパイルrチェック ? 謹方のライブラリ蛤 ? 嗤泪好透`トマシン ? サ`バレスポンス/リクエスト 3
- 4. なぜ、京鉛顎艶壊沿艶界?? 縮圄コス 伏b來 堀業 栽撹辛嬬 ト Bluespec £ £ ＄ 殖 C/C++/SystemC ＄ ＄ 〜 ＄ Verilog HDL ＠ 〜/£ ＄ ＠ 4
- 5. 朕肝 ? とりあえずコ`ドをみてみよう ? Bluespecツ`ル蛤 ? Bluespecのいろいろ ? クロックはどこへえた ? 薦な侏システム ? ライブラリ冥L ? K双プログラミングの書瘁 5
- 6. Bluespecデザインコンテストのサン プル http://www.cybernet.co.jp/bluespec/documents/Sort_Sample.pd interface BubSort_IFC; f method Action start(Vector#(5, int) a); method Vector#(5, int) result(); rule fin (x[0] != 0); endinterface sorted <= True; endrule (* execution_order ="disp, fin" *) (* preempts = for (Integer i=0; i<4; i=i+1) begin "(swap_3, swap_2, swap_1, swap), fin" *) rule swap ((x[i] > x[i+1])); (* synthesize *) x[i] <= x[i+1]; module mkBubSort (BubSort_IFC); x[i+1] <= x[i]; Vector#(5, Reg#(int)) x endrule <- replicateM(mkReg(0)); end Reg#(Bool) sorted <- mkDReg(False); method Action start(Vector#(5, int) a); rule disp ; writeVReg(x, a); $write("%2d : ", $time); endmethod for (Integer i=0; i<5; i=i+1) $write("x[%0d]=%2d, ", i, x[i]); method Vector#(5, int) result() if (sorted); $display(""); return readVReg(x); endrule endmethod endmodule 6
- 7. Bluespecデザインコンテストのサン プル http://www.cybernet.co.jp/bluespec/documents/Sort_Sample.pd interface BubSort_IFC; f rule fin (x[0] != 0); method Action start(Vector#(5, int) a); sorted <= True; method Vector#(5, int) result(); 翌何へのエクスポ` endrule endinterface ト for (Integer i=0; i<4; i=i+1) begin (* execution_order ="disp, fin" *) とg廾 rule swap ((x[i] > x[i+1])); (* preempts = x[i] <= x[i+1]; "(swap_3, swap_2, swap_1, swap), fin" *) x[i+1] <= x[i]; (* synthesize *) endrule module mkBubSort (BubSort_IFC); end Vector#(5, Reg#(int)) x <- replicateM(mkReg(0)); method Action start(Vector#(5, int) a); Reg#(Bool) sorted <- mkDReg(False); writeVReg(x, a); endmethod rule disp ; $write("%2d : ", $time); method Vector#(5, int) result() if (sorted); for (Integer i=0; i<5; i=i+1) return readVReg(x); $write("x[%0d]=%2d, ", i, x[i]); endmethod $display(""); endrule endmodule 7
- 8. Bluespecデザインコンテストのサン プル interface BubSort_IFC; method Action start(Vector#(5, int) a); method Vector#(5, int) result(); endinterface start result int int int int result() start() int int int int int int BubSort_IFC 8
- 9. Bluespecデザインコンテストのサン プル http://www.cybernet.co.jp/bluespec/documents/Sort_Sample.pd interface BubSort_IFC; f rule fin (x[0] != 0); method Action start(Vector#(5, int) a); sorted <= True; method Vector#(5, int) result(); endrule endinterface for (Integer i=0; i<4; i=i+1) begin (* execution_order ="disp, fin" *) rule swap ((x[i] > x[i+1])); (* preempts = x[i] <= x[i+1]; "(swap_3, swap_2, swap_1, swap), fin" *) x[i+1] <= x[i]; (* synthesize *) endrule module mkBubSort (BubSort_IFC); end Vector#(5, Reg#(int)) x <- replicateM(mkReg(0)); method Action start(Vector#(5, int) a); Reg#(Bool) sorted <- mkDReg(False); writeVReg(x, a); endmethod rule disp ; $write("%2d : ", $time); method Vector#(5, int) result() if (sorted); for (Integer i=0; i<5; i=i+1) return readVReg(x); $write("x[%0d]=%2d, ", i, x[i]); endmethod $display(""); endrule 訳周を困燭垢箸にg佩され endmodule る Mみ栽わせ指揃 9
- 10. Bluespecデザインコンテストのサン プル forはRり卦しではなくて伏撹 猟 rule swap ((x[0] > x[1])); for (Integer i=0; i<4; i=i+1) begin x[0] <= x[1]; rule swap ((x[i] > x[i+1])); x[1] <= x[0]; x[i] <= x[i+1]; endrule x[i+1] <= x[i]; rule swap ((x[1] > x[2])); endrule x[1] <= x[2]; end x[2] <= x[1]; endrule ... rule swap ((x[3] > x[4])); x[3] <= x[4]; x[4] <= x[3]; endrule 10
- 11. Bluespecデザインコンテストのサン プル http://www.cybernet.co.jp/bluespec/documents/Sort_Sample.pd interface BubSort_IFC; f rule fin (x[0] != 0); method Action start(Vector#(5, int) a); sorted <= True; method Vector#(5, int) result(); endrule endinterface for (Integer i=0; i<4; i=i+1) begin (* execution_order ="disp, fin" *) rule swap ((x[i] > x[i+1])); (* preempts = x[i] <= x[i+1]; "(swap_3, swap_2, swap_1, swap), fin" *) x[i+1] <= x[i]; (* synthesize *) endrule module mkBubSort (BubSort_IFC); end Vector#(5, Reg#(int)) x <- replicateM(mkReg(0)); method Action start(Vector#(5, int) a); Reg#(Bool) sorted <- mkDReg(False); writeVReg(x, a); endmethod rule disp ; $write("%2d : ", $time); method Vector#(5, int) result() if (sorted); for (Integer i=0; i<5; i=i+1) return readVReg(x); finが柵ばれる念に $write("x[%0d]=%2d, ", i, x[i]); endmethod $display(""); swap_3゛swap_1がg佩され endrule 芦協するまでfinのg佩が棋たされ endmodule る 11
- 12. 朕肝 ? とりあえずコ`ドをみてみよう ? Bluespecツ`ル蛤 ? Bluespecのいろいろ ? クロックはどこへえた ? 薦な侏システム ? ライブラリ冥L ? K双プログラミングの書瘁 12
- 13. 京鉛顎艶壊沿艶界システムツ`ル蛤 > bsc -u -sim ram.bsv > bsc -sim -o sim.out -e tbBram tbBram.ba > bsc -verilog -g mkBram_Test ram.bsv 13
- 14. 京鉛顎艶壊沿艶界システムツ`ル蛤 麿冱ZとのB亊 ? C/C++ ? RTL(Verilog HDL/VHDL) 14
- 15. 京鉛顎艶壊沿艶界システムツ`ル蛤 麿冱ZとのB亊(C) ? BluespecでCのv方を柵ぶための import "BDPI" function Bool my_and (Bool, Bool); ? gHに柵び竃されるv方 unsigned char my_and (unsigned char x, unsigned char y); 15
- 16. 京鉛顎艶壊沿艶界システムツ`ル蛤 麿冱ZとのB亊(Verilog) module mkVerilog_SRAM_model (clk, v_in_address, v_in_data, v_in_write_not_read, v_in_enable, v_out_data); parameter FILENAME = "Verilog_SRAM_model.data"; parameter ADDRESS_WIDTH = 10; parameter DATA_WIDTH = 8; parameter NWORDS = (1 << ADDRESS_WIDTH); input clk; input [ADDRESS_WIDTH-1:0] v_in_address; input [DATA_WIDTH-1:0] v_in_data; input v_in_write_not_read; input v_in_enable; output [DATA_WIDTH-1:0] v_out_data; ... endmodule 柵び竃されるモジュ`ル 16
- 17. 京鉛顎艶壊沿艶界システムツ`ル蛤 麿冱ZとのB亊(Verilog) import "BVI" mkVerilog_SRAM_model = module mkSRAM #(String filename) (SRAM_Ifc #(addr_t, data_t)) provisos(Bits#(addr_t, addr_width), Bits#(data_t, data_width)); parameter FILENAME = filename; parameter ADDRESS_WIDTH = valueOf(addr_width); parameter DATA_WIDTH = valueof(data_width); method request (v_in_address, v_in_data, v_in_write_not_read) enable (v_in_enable); method v_out_data read_response; default_clock clk(clk, (*unused*) clk_gate); default_reset no_reset; schedule (read_response) SB (request); endmodule 柵び竃すための 17
- 19. (用)FAME蛍 [0bit朕] 0:Direct, 1:Decoupled [1bit朕] 0:Full RTL, 1:Abstracted Machine [2bit朕] 0:Single-Threade, 1:Multi-Threaded Level 000: Direct FAME (ex. Quickturn) Level 001: Decoupled FAME (ex. Green Flash memory system) Level 011: Abstract FAME (ex. HAsim) Level 111: Multithreaded FAME (ex. RAMP Gold) 19
- 20. 朕肝 ? とりあえずコ`ドをみてみよう ? Bluespecツ`ル蛤 ? Bluespecのいろいろ ? クロックはどこへえた ? 薦な侏システム ? ライブラリ冥L ? K双プログラミングの書瘁 20
- 21. クロックはどこへえた interface Test_ifc; method Bit#(26) result(); endinterface module mkTest(Test_ifc); Reg#(Bit#(26)) counter <- mkReg(0); rule r0; counter <= counter + 1; endrule method Bit#(26) result(); return readReg(counter); endmethod endmodule 21
- 22. クロックはどこへえた module mkTest(CLK, RST_N, result, RDY_result); input CLK; input RST_N; // value method result output [25 : 0] result; output RDY_result; /* snip */ always@(posedge CLK) begin if (!RST_N) begin counter <= `BSV_ASSIGNMENT_DELAY 26'd0; end else begin if (counter$EN) counter <= `BSV_ASSIGNMENT_DELAY counter$D_IN; end end /* snip */ endmodule // mkTest 22
- 23. Bluespecの侏システム 侏って採 ? HaskellとかOcamlとかのあれ ? 侏チェックで芦畠プログラミング殖 ? なんか鯉挫いい で、Bluespecでは ? かなり鯉な侏システム ? デ`タのNではなくてオブジェクトのN 23
- 24. Bluespecの侏システム 侏って採 ? HaskellとかOcamlとかのあれ ? 侏チェックで芦畠プログラミング殖 ? なんか鯉挫いい で、Bluespecでは ? かなり鯉な侏システム ? デ`タのNではなくてオブジェクトのN ? 侏クラス 24
- 25. Bluespecの侏システム ? Bit侏 ? Bit#(n) (= bit[n-1:0]), Bool (= Bit#(1) ) ? Int#(n), int (= Int#(32) ) ? Uint#(n) ? Non Bit侏 ? Integer ? String ? Interfaces, Modules, Rules ? Action, ActionValue ? functions 25
- 26. Bluespecの侏システム ? Bit侏 ? Bit#(n) (= bit[n-1:0]), Bool (= Bit#(1) ) ? Int#(n), int (= Int#(32) ) ? Uint#(n) ? Non Bit侏 この￣n￣もnumeric typeという侏をもつ ? Integer ? String ? Interfaces, Modules, Rules ? Action, ActionValue ? functions 26
- 27. Bluespecの侏システム 苧幣議な侏Q ? pack/unpack (= to Bit#(n)/from Bit#(n)) ? zeroExtend/signedExtend ? truncate ? fromInteger ? valueOf 27
- 28. Bluespecの侏システム Bluespec Library侏 ? Reg#(a) ? Wire#(a) ? FIFO#(a) ? PulseWriter#(a)/PulseReader#(a) 28
- 29. ライブラリ冥L StmtFSM 29
- 30. ライブラリ冥L Vector 30
- 31. ライブラリ冥L ClientServer 31
- 32. 朕肝 ? とりあえずコ`ドをみてみよう ? Bluespecツ`ル蛤 ? Bluespecのいろいろ ? クロックはどこへえた ? 薦な侏システム ? ライブラリ冥L ? K双プログラミングの書瘁 32
- 33. K双プログラミングの書瘁 Bluespecに僥ぶ ? rule/methodはいいなあ ? 腺業K双來はHDL狼が匯桑きやすいかも ? ruleの俳り竃しがIか ? Bluespecシミュレ`タはマルチプロセッサ掲 33
- 34. K双プログラミングの書瘁 ? そもそもK双プログラミングは贋壓しえるか ? Bamboo ? Molatomium ? K双晒コンパイラ ? OSCARコンパイラ ? ? ディレクティブ ? *Ss ? XcalableMP 34