本发明涉及cpu设计领域，具体而言，涉及一种基于spike模拟器的risc-v cpu功能单元建模方法。
背景技术：
1、传统的riscv cpu设计和前仿真与验证过程简单描述为以下四个步骤：
2、(1)cpu总体架构和微架构设计阶段；
3、(2)cpu功能描述阶段，详细描述cpu各个模块及功能；
4、(3)rtl编码阶段，设计人员将使用硬件描述语言进行rtl编码，实现各个模块的功能；
5、(4)仿真与验证阶段，使用仿真工具，验证各个模块的功能是否正确，及其他测试工作；等一系列步骤。
6、由以上过程可知，在riscv cpu设计之后、仿真与验证之前，需要将riscv cpu模块进行rtl编码才能对riscv cpu设计的正确性进行检验。
技术实现思路
1、本发明提供一种基于spike模拟器的risc-v cpu功能单元建模方法，用以解决上述现有技术存在的技术问题。
2、为达到上述目的，本发明提供了一种基于spike模拟器的risc-v cpu功能单元建模方法，其包括：
3、s1：在risc-v cpu功能单元设计阶段，为risc-v cpu功能单元构建systemverilog模块sim_intf，作为该建模方法的应用场景，risc-v cpu功能单元包括取指单元和执行单元；
4、s2：在system verilog中创建一个类simproxy，类simproxy具有以下四种建模功能：runat执行具体指令功能、rununtil执行至具体指令时停止功能、decistream指令译码功能以及revertto回退功能，四种建模功能供sim_intf应用；
5、s3：创建c语言函数库，通过dpi-c在verilog中调用c语言函数实现类simproxy的四种建模功能；
6、s4：对spike模拟器进行扩展，使得spike模拟器能够接收外部传入的建模功能请求并执行；
7、s5：为risc-v cpu功能单元构建模型时，sim_intf调用类simproxy的建模功能，对risc-v cpu功能单元进行建模，建模过程中需要执行的建模功能请求由tcp传输至spike模拟器执行并且由spike模拟器返回执行结果，根据执行结果判断risc-v cpu功能单元的正确性。
8、在本发明的一实施例中，c语言函数库进一步提供c函数接口，使用sc tests库通过c函数接口对四种建模功能进行正确性测试。
9、在本发明的一实施例中，步骤s5中，进一步通过uvm搭建仿真环境验证构建的模型是否正确。
10、在本发明的一实施例中，runat执行具体指令功能的实现方法为确定具体指令的pc值；
11、rununtil执行至具体指令时停止功能的实现方法为设置循环，循环停止条件为执行到设定pc值时，循环体内为执行下一条指令的函数；
12、decistream指令译码功能的实现方法为将256个字节进行划分成各个指令，过程中判断划分2、4、6、8个字节后指令是否有效；
13、revertto回退功能的实现方法是每次执行保存寄存器和内存相关数据，有限的回退n步，以n步前保存的寄存器和内存相关数据覆盖掉当前数据。
14、在本发明的一实施例中，步骤s5中，spike模拟器设置一等待时间，以接收由tcp传输至spike模拟器的建模功能请求。
15、本发明提供的基于spike模拟器的risc-v cpu功能单元建模方法具有以下有益技术效果：
16、(1)为设计人员在risc-v cpu功能单元设计阶段提供仿真环境和建模功能，以快速验证cpu设计的合理性，解决了编写rtl代码实现cpu各模块后才能进行验证的问题，简化cpu功能单元设计和验证的过程；
17、(2)以简洁的方式对spike进行扩展，使其可以接收外部传送的特定建模功能请求(如指令译码、执行等)并执行仿真操作，通过增加建模功能指令，从而有效应用于risc-vcpu功能单元建模的过程中；增加了system verilog类中的建模功能，并通过c语言进行具体实现。以上功能为cpu功能单元的建模提供了有效方案，且可以验证cpu功能单元设计的正确性，省略了rtl编码的复杂过程。
18、(3)risc-v cpu功能单元包括了取指单元和执行单元，使得本发明的应用范围更加广泛、应用场景更加多样化。
19、(4)本发明不仅限于参与risc-v cpu功能单元的建模过程，应用过程中也包含其他的作用。首先，可以将建模功能的执行结果建立成参考模型，成为其他指令执行结果作为的对比基准，便于设计人员对cpu的功能进行验证。其次，建模功能可以为设计人员建立的其他模型提供指令流，作为一种外部激励的形式存在。
20、综上，本发明与现有技术相比，存在明显优势，并且应用场景和具体作用均十分广泛。
1.一种基于spike模拟器的risc-v cpu功能单元建模方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于spike模拟器的risc-v cpu功能单元建模方法，其特征在于，c语言函数库进一步提供c函数接口，使用sc tests库通过c函数接口对四种建模功能进行正确性测试。
3.根据权利要求1所述的基于spike模拟器的risc-v cpu功能单元建模方法，其特征在于，步骤s5中，进一步通过uvm搭建仿真环境验证构建的模型是否正确。
4.根据权利要求1所述的基于spike模拟器的risc-v cpu功能单元建模方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的基于spike模拟器的risc-v cpu功能单元建模方法，其特征在于，步骤s5中，spike模拟器设置一等待时间，以接收由tcp传输至spike模拟器的建模功能请求。
