Open Source Prozessor Leon2 Peer Royla und Marco Siebert RST-Labor WS 04/05 Prof. Dr.-Ing. Thomas Risse.

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1 Open Source Prozessor Leon2 Peer Royla und Marco Siebert RST-Labor WS 04/05 Prof. Dr.-Ing. Thomas Risse

2 Überblick Grundlagen Konfiguration Synthese Simulationstools Assembler Programmierung

3 Grundlagen Open Source VHDL-Core www.Gaisler.com Lesser GNU Public License (LGPL) www.Gaisler.com Beruht auf SPARC V8 Architektur Fehlertoleranter LeonFT

4 Übersicht Konfiguration Allgemeine oder spezielle FPGA´s 2-32 Registersätze Integer Unit optional FPU-Schnittstelle Coprozessor-Schnittstelle MMU Memory Management Unit Debug Support Unit AMBA-Bus (AHB/APB)

5 Übersicht Leon2 Quelle L3

6 Übersicht Konfiguration Memory Controler 2ter IRQ-Controler Watchdog AHB-Onchip RAM (max. 64kB) OpenCores Ethernet-Schnittstelle PCI-Interface (target only) Booten von Intern oder Extern

7 Konfigurations-Details Cache Einstellung für Instruction- und Data-Cache 1-4 Assoziativ Sets 1-64kB pro Set 16/32 Bytes pro Line Replacement über Random/LRU/LRR

8 Konfigurations-Details Registersätze des SPARC 8 GLOBAL globaler Speicher 2-32 Sätze á 8 LOCAL lokaler Speicher 8 IN/OUT Datenschnittstellen Aufbau wie ein Ring über Modulo n Zähler

9 Quelle: L1

10 Konfigurations-Details Integer Unit MUL/DIV Befehle Komplexität Multiplizierer Memory Controller 8bit oder 16bit Bus PROM 512MB SRAM 1GB SDRAM-Controller 1GB

11 Konfigurations-Details Debug Support Unit Ansteuerung PCI-Bus oder DCL(Debug Communication Link) Setzen von Hardware Watchpoints Breakpoint-Befehl im Code Steigende Flanke Externes Signal

12 LeonFT Quelle L2

13 Synthese Cygwin wird benötigt um Linux-Tools unter Windows laufen zu lassen. Konfigurieren des VHDL-Codes per Make-Funktion make xconfig Xilinx Vorstellung des SourceCodes Modelsim

14 Symulationstool GRMON GRMON-Eval Arbeiten über die Konsole Mit Grafischem Interface in Eclipse -eingeschränkte Einstellmöglichkeiten

15 Assembler Programmierung(1) Arbeitsschritte um ein C-Programm in Assembler zu optimieren 1. sparc-elf-gcc name.c -o name.bin 2. GRMON benutzen um Anfang und Ende zu bestimmen

16 Assembler Programmierung(2) 3. Mit Hilfe einer Batchdatei im GRMON disassemblieren 4. Code analysieren und mit Text- Editor optimieren 5. sparc-elf-gcc -N -Ttext=0x40000000 -nostartfiles file.S -o name.bin

17 Assembler Programmierung(3) 6. Gleich das C-Programm mit sparc-elf-gcc –O2 –o name.out name.bin Kompilieren spart die ganze Arbeit. Der kleinste und schnellste Code wird vom Compiler erstellt.

18 Quellen L1 sparcv8.pdf www.gaisler.comwww.gaisler.com L2 www.estec.esa.nl/wsmwww/ mpd2004/leonumc-mpd2004.pdfwww.estec.esa.nl/wsmwww/ mpd2004/leonumc-mpd2004.pdf L3 www.gaisler.comwww.gaisler.com L4 http://groups.yahoo.com/group/ leon_sparc/ L5 www.cygwin.comwww.cygwin.com

19 ENDE