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function get_opcode(inst)
{
var opc=inst&0x7f;
return opc;
}
function get_func3(inst)
{
var func3=(inst>>12)&0x7;
return func3;
}
function get_func10(inst)
{
var func10=((inst>>25)<<3)|((inst>>12)&0x7);
return func10;
}
function get_rd(inst)
{
var rd=(inst>>7)&0x1f;
return rd;
}
function get_rs1(inst)
{
var rs1=(inst>>15)&0x1f;
return rs1;
}
function get_rs2(inst)
{
var rs2=(inst>>20)&0x1f;
return rs2;
}
function get_immI(inst)
{
return inst>>20;
}
function get_immS(inst)
{
var res=(inst>>7)&0x1f;
res|=((inst>>25)<<5);
return res;
}
function get_immB(inst)
{
var res=(inst>>8)&0xf;
res|=(((inst>>25)&0x3f)<<4);
res|=((inst&0b10000000)<<3);
res|=((inst>>31)<<11);
res<<=1;
return res;
}
function get_immJ(inst)
{
var res=((inst>>12)&0xff)<<11;
res|=((inst>>20)&1)<<10;
res|=(inst>>21)&0x3ff;
res|=((inst>>31)<<19);
return res;
}
function get_imm_Large(inst)
{
return (inst>>12)<<12;
}
function DtB(val,len)
{
var res="";
for(var i=len-1;i>=0;--i)
res+=(val&(1<<i))?'1':'0';
return res;
}
function run_an_inst(inst)
{
if(end_flag)return;
cpu.gen_reg[0]=Long.fromNumber(0);
var opc=get_opcode(inst);
var cur_inst=document.getElementById("current instruction");
if(print_flag)cur_inst.innerHTML="pc: "+cpu.pc.toString(16);
if(opc==0b0110011)//type R;
{
var func10=get_func10(inst);
var rd=get_rd(inst);
var rs1=get_rs1(inst);
var rs2=get_rs2(inst);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="</br> R opcode: "+DtB(opc,7)+" rd: "+rd+" rs1: "+rs1+" rs2: "+rs2+" func10: "+DtB(func10,10);
switch(func10)
{
case 0x0://add
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1].add(cpu.gen_reg[rs2]);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  add";
cpu.pc+=4;
break;
case 0b0100000000://sub
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1].subtract(cpu.gen_reg[rs2]);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  sub";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x1://sll
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1].shiftLeft(cpu.gen_reg[rs2].getLowBits()&0x3f);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  sll";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x2://slt
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1].lessThan(cpu.gen_reg[rs2])?Long.ONE:Long.ZERO;
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  slt";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x3://sltu
cpu.gen_reg[rd]=unsigned_less_than(cpu.gen_reg[rs1],cpu.gen_reg[rs2])?Long.ONE:Long.ZERO;
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  sltu";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x4://xor
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1].xor(cpu.gen_reg[rs2]);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  xor";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x5://srl
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1].shiftRightUnsigned(cpu.gen_reg[rs2].getLowBits()&0x3f);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  srl";
cpu.pc+=4;
break;
case 0b0100000101://sra
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1].shiftRight(cpu.gen_reg[rs2].getLowBits()&0x3f);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  sra";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x6://or
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1].or(cpu.gen_reg[rs2]);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  or";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x7://and
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1].and(cpu.gen_reg[rs2]);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  and";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x8://mul
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1].multiply(cpu.gen_reg[rs2]);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  mul";
cpu.pc+=4;
break;
case 0xC://div
if(cpu.gen_reg[rs2].isZero())
cpu.gen_reg[rd]=new Long(0xffffffff,0xffffffff);
else if(cpu.gen_reg[rs1].equals(new Long(0x0,0x80000000))&&cpu.gen_reg[rs1].equals(new Long(0xffffffff,0xffffffff)))
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1];
else
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1].divide(cpu.gen_reg[rs2]);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  div";
cpu.pc+=4;
break;
default:
alert("对不起做不到");
break;
}
}
else if(opc==0x3)//type I-LOAD
{
var func3=get_func3(inst);
var rd=get_rd(inst);
var rs1=get_rs1(inst);
var imm=get_immI(inst);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="</br> I opcode: "+DtB(opc,7)+" rd: "+rd+" rs1: "+rs1+" imm: "+imm+" func3: "+DtB(func3,3);
switch(func3)
{
case 0x0://lb
cpu.gen_reg[rd]=cpu.load_byte(cpu.gen_reg[rs1].add(signed_to_64(imm)),1);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  lb";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x1://lh
cpu.gen_reg[rd]=cpu.load_half(cpu.gen_reg[rs1].add(signed_to_64(imm)),1);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  lh";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x2://lw
cpu.gen_reg[rd]=cpu.load_word(cpu.gen_reg[rs1].add(signed_to_64(imm)),1);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  lw";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x3://ld
cpu.gen_reg[rd]=cpu.load_double(cpu.gen_reg[rs1].add(signed_to_64(imm)));
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  ldu";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x4://lbu
cpu.gen_reg[rd]=cpu.load_byte(cpu.gen_reg[rs1].add(signed_to_64(imm)),0);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  lbu";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x5://lhu
cpu.gen_reg[rd]=cpu.load_half(cpu.gen_reg[rs1].add(signed_to_64(imm)),0);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  lhu";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x6://lwu
cpu.gen_reg[rd]=cpu.load_word(cpu.gen_reg[rs1].add(signed_to_64(imm)),0);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  lwu";
cpu.pc+=4;
break;
default:
alert("对不起做不到");
break;
}
}
else if(opc==0b10011)//type I-CALC
{
var func3=get_func3(inst);
var rd=get_rd(inst);
var rs1=get_rs1(inst);
var imm=get_immI(inst);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="</br> I opcode: "+DtB(opc,7)+" rd: "+rd+" rs1: "+rs1+" imm: "+imm+" func3: "+DtB(func3,3);
switch(func3)
{
case 0x0://addi
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1].add(signed_to_64(imm,12));
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  addi";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x1://slli
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1].shiftLeft(signed_to_64(imm,12));
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  slli";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x2://slti
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1].lessThan(signed_to_64(imm,12))?Long.ONE:Long.ZERO;
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  slti";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x3://sltui
cpu.gen_reg[rd]=unsigned_less_than(cpu.gen_reg[rs1],unsigned_to_64(imm))?Long.ONE:Long.ZERO;
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  sltui";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x4://xori
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1].xor(signed_to_64(imm,12));
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  xori";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x5://sr?i
if(imm>>10)//srai
{
imm&=0x7f;
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1].shiftRight(imm);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  srai";
cpu.pc+=4;
break;
}
else//srli
{
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1].shiftRightUnsigned(imm);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  srli";
cpu.pc+=4;
break;
}
case 0x6://ori
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1].or(signed_to_64(imm,12));
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  ori";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x7://andi
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1].and(signed_to_64(imm,12));
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  andi";
cpu.pc+=4;
break;
default:
alert("对不起做不到");
break;
}
}
else if(opc==0b1100111)//jalr
{
var rd=get_rd(inst);
var rs1=get_rs1(inst);
var imm=get_immI(inst);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="</br> jalr opcode: "+DtB(opc,7)+" rd: "+rd+" rs1: "+rs1+" imm: "+imm;
cpu.gen_reg[rd]=unsigned_to_64(cpu.pc).add(unsigned_to_64(4));
cpu.pc=(cpu.gen_reg[rs1].add(signed_to_64(imm)).getLowBits()&(~1));
}
else if(opc==0b1101111)//jal
{
var rd=get_rd(inst);
var imm=get_immJ(inst)<<1;
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="</br> jal opcode: "+DtB(opc,7)+" rd: "+rd+" imm: "+imm;
cpu.gen_reg[rd]=unsigned_to_64(cpu.pc).add(unsigned_to_64(4));
cpu.pc+=signed_to_32(imm,21);
}
else if(opc==0b0110111)//lui
{
var rd=get_rd(inst);
var imm=get_imm_Large(inst);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="</br> lui opcode: "+DtB(opc,7)+" rd: "+rd+" imm: "+imm;
cpu.gen_reg[rd]=signed_to_64(imm,32);//signed or unsigned? signed!
cpu.pc+=4;
}
else if(opc==0b0010111)//auipc
{
var rd=get_rd(inst);
var imm=get_imm_Large(inst);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="</br> auipc opcode: "+DtB(opc,7)+" rd: "+rd+" imm: "+imm;
cpu.gen_reg[rd]=unsigned_to_64(imm+cpu.pc);
cpu.pc+=4;
}
else if(opc==0b0100011)//type S
{
var func3=get_func3(inst);
var rs1=get_rs1(inst);
var rs2=get_rs2(inst);
var imm=get_immS(inst);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="</br> S opcode: "+DtB(opc,7)+" rs1: "+rs1+" rs2: "+rs2+" imm: "+imm+" func3: "+DtB(func3,3);
switch(func3)
{
case 0x0://sb
var ad=cpu.gen_reg[rs1].add(signed_to_64(imm)).getLowBits();
var val=cpu.gen_reg[rs2].getLowBits()&0xff;
cpu.save_byte(ad,val);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  sb";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x1://sh
var ad=cpu.gen_reg[rs1].add(signed_to_64(imm)).getLowBits();
var val=cpu.gen_reg[rs2].getLowBits()&0xffff;
cpu.save_half(ad,val);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  sh";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x2://sw
var ad=cpu.gen_reg[rs1].add(signed_to_64(imm)).getLowBits();
var val=cpu.gen_reg[rs2].getLowBits();
cpu.save_word(ad,val);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  sw";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x3://sd
var ad=cpu.gen_reg[rs1].add(signed_to_64(imm)).getLowBits();
var val=cpu.gen_reg[rs2];
cpu.save_double(ad,val);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  sd";
cpu.pc+=4;
break;
default:
alert("对不起做不到");
break;
}
}
else if(opc==0b1100011)//type B
{
var func3=get_func3(inst);
var rs1=get_rs1(inst);
var rs2=get_rs2(inst);
var imm=get_immB(inst);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="</br> B opcode: "+DtB(opc,7)+" rs1: "+rs1+" rs2: "+rs2+" imm: "+imm+" func3: "+DtB(func3,3);
switch(func3)
{
case 0x0://beq
if(cpu.gen_reg[rs1].equals(cpu.gen_reg[rs2]))
cpu.pc+=signed_to_32(imm);
else cpu.pc+=4;
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  beq";
break;
case 0x1://bne
if(!(cpu.gen_reg[rs1].equals(cpu.gen_reg[rs2])))
cpu.pc+=signed_to_32(imm);
else cpu.pc+=4;
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  bne";
break;
case 0b100://blt
if(cpu.gen_reg[rs1].lessThan(cpu.gen_reg[rs2]))
cpu.pc+=signed_to_32(imm);
else cpu.pc+=4;
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  blt";
break;
case 0b101://bge
if(!(cpu.gen_reg[rs1].lessThan(cpu.gen_reg[rs2])))
cpu.pc+=signed_to_32(imm);
else cpu.pc+=4;
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  bge";
break;
case 0b110://bltu
if(unsigned_less_than(cpu.gen_reg[rs1],cpu.gen_reg[rs2]))
cpu.pc+=signed_to_32(imm);
else cpu.pc+=4;
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  bltu";
break;
case 0b111://bgeu
if(!unsigned_less_than(cpu.gen_reg[rs1],cpu.gen_reg[rs2]))
cpu.pc+=signed_to_32(imm);
else cpu.pc+=4;
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  bltu";
break;
default:
alert("对不起做不到");
break;
}
}
else if(opc==0b0011011)//I-32bits
{
var func3=get_func3(inst);
var rd=get_rd(inst);
var rs1=get_rs1(inst);
var imm=get_immI(inst);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="</br> I-32 opcode: "+DtB(opc,7)+" rd: "+rd+" rs1: "+rs1+" imm: "+imm+" func3: "+DtB(func3,3);
switch(func3)
{
case 0x0://addiw
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1].add(signed_to_64(imm,12));
cpu.gen_reg[rd]=signed_to_64(cpu.gen_reg[rd].getLowBits(),32);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  addiw";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x1://slliw
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1].shiftLeft(signed_to_64(imm,12));
cpu.gen_reg[rd]=signed_to_64(cpu.gen_reg[rd].getLowBits(),32);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  slliw";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x5://sr?i
if(imm>>10)//srai
{
imm&=0x7f;
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1].shiftRight(imm);
cpu.gen_reg[rd]=signed_to_64(cpu.gen_reg[rd].getLowBits(),32);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  sraiw";
cpu.pc+=4;
break;
}
else//srli
{
cpu.gen_reg[rd]=cpu.gen_reg[rs1].shiftRightUnsigned(imm);
cpu.gen_reg[rd]=signed_to_64(cpu.gen_reg[rd].getLowBits(),32);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  srliw";
cpu.pc+=4;
break;
}
default:
alert("对不起做不到");
break;
}
}
else if(opc==0b0111011)//R-32bits
{
var func10=get_func10(inst);
var rd=get_rd(inst);
var rs1=get_rs1(inst);
var rs2=get_rs2(inst);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="</br> R-32 opcode: "+DtB(opc,7)+" rd: "+rd+" rs1: "+rs1+" rs2: "+rs2+" func10: "+DtB(func10,10);
switch(func10)
{
case 0x0://addw
cpu.gen_reg[rd]=signed_to_64(cpu.gen_reg[rs1].getLowBits()+cpu.gen_reg[rs2].getLowBits(),32);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  addw";
cpu.pc+=4;
break;
case 0b0100000000://subw
cpu.gen_reg[rd]=signed_to_64(cpu.gen_reg[rs1].getLowBits()-cpu.gen_reg[rs2].getLowBits(),32);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  subw";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x1://sllw
cpu.gen_reg[rd]=signed_to_64(cpu.gen_reg[rs1].getLowBits()<<cpu.gen_reg[rs2].getLowBits(),32);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  sllw";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x5://srlw
cpu.gen_reg[rd]=signed_to_64(cpu.gen_reg[rs1].getLowBits()>>>cpu.gen_reg[rs2].getLowBits(),32);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  srlw";
cpu.pc+=4;
break;
case 0b0100000101://sraw
cpu.gen_reg[rd]=signed_to_64(cpu.gen_reg[rs1].getLowBits()>>cpu.gen_reg[rs2].getLowBits(),32);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  sraw";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x8://mulw
cpu.gen_reg[rd]=signed_to_64(cpu.gen_reg[rs1].getLowBits()*cpu.gen_reg[rs2].getLowBits(),32);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  mulw";
cpu.pc+=4;
break;
case 0xC://divw
if(cpu.gen_reg[rs2].getLowBits()==0)
cpu.gen_reg[rd]=new Long(0xffffffff,0xffffffff);
else
cpu.gen_reg[rd]=signed_to_64(cpu.gen_reg[rs1].getLowBits()/cpu.gen_reg[rs2].getLowBits(),32);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  divw";
cpu.pc+=4;
break;
case 0xD://divuw
if(cpu.gen_reg[rs2].getLowBits()==0)
cpu.gen_reg[rd]=new Long(0xffffffff,0xffffffff);
else
{
var v1=cpu.gen_reg[rs1].getLowBits()>>>0;
var v2=cpu.gen_reg[rs2].getLowBits()>>>0;
cpu.gen_reg[rd]=signed_to_64(v1/v2,32);
}
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  divuw";
cpu.pc+=4;
break;
default:
alert("对不起做不到");
break;
}
}
else if(opc==0b1110011)//I-system
{
var imm=get_immI(inst);
var func3=get_func3(inst);
var rd=get_rd(inst);
var rs1=get_rs1(inst);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="</br> I-system opcode: "+DtB(opc,7)+" rd: "+rd+" rs1: "+rs1+" func3: "+DtB(func3,3)+" imm: "+imm;
if(imm==0&&func3==0&&rd==0&&rs1==0)//ecall
{
hold_system_call();
cpu.pc+=4;
}
else
{
//csr
switch(func3)
{
case 0x1://csrrw
var tmp=cpu.csr[imm];
cpu.csr[imm]=cpu.gen_reg[rs1];
cpu.gen_reg[rd]=tmp;
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  csrrw";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x2://csrrs
var tmp=cpu.csr[imm];
cpu.csr[imm]=cpu.gen_reg[rs1].or(tmp);
cpu.gen_reg[rd]=tmp;
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  csrrs";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x3://csrrc
var tmp=cpu.csr[imm];
cpu.csr[imm]=tmp.and(cpu.gen_reg[rs1].not());
cpu.gen_reg[rd]=tmp;
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  csrrc";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x5://csrrwi
cpu.gen_reg[rd]=cpu.csr[imm];
cpu.csr[imm]=unsigned_to_64(rs1);
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  csrrwi";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x6://csrrsi
var tmp=cpu.csr[imm];
cpu.csr[imm]=unsigned_to_64(rs1).or(tmp);
cpu.gen_reg[rd]=tmp;
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  csrrsi";
cpu.pc+=4;
break;
case 0x7://csrrci
var tmp=cpu.csr[imm];
cpu.csr[imm]=tmp.and(unsigned_to_64(imm).not());
cpu.gen_reg[rd]=tmp;
if(print_flag)cur_inst.innerHTML+="  csrrci";
cpu.pc+=4;
break;
default:
alert("对不起做不到");
break;
}
}
}
else
{
alert("NOT R");
}
cpu.gen_reg[0]=Long.fromNumber(0);
cpu.print_status();
}