Yosys ConstEval API 是如何工作的？

Question

我正在尝试编写一个需要评估组合电路的插件。据我所知，ConstEval 是执行此操作的工具。但是，API 对我来说不是很清楚。有没有关于 ConstEval 成员的简要介绍以及他们的工作？

(Asked by jeremysalwen on github).

Answer 1

使用 ConstEval 类实际上非常简单。您为给定模块创建一个 ConstEval 对象并使用void ConstEval::set(SigSpec, Const) 方法设置已知值。在设置所有已知信号后，bool ConstEval::eval(SigSpec&, SigSpec&) 方法可用于评估网络。 eval() 方法在评估成功时返回 true，并将第一个参数中的网络替换为网络评估为的常量值。否则返回 false 并将第二个参数设置为需要设置的网络列表以继续评估。

push() 和pop() 方法可用于为set() 创建本地上下文。方法stop() 可用于声明评估应停止的信号，即使存在驱动网络的组合单元。

以下简单的 Yosys 插件演示了如何使用 ConstEval API (evaldemo.cc)：

#include "kernel/yosys.h"
#include "kernel/consteval.h"

USING_YOSYS_NAMESPACE
PRIVATE_NAMESPACE_BEGIN

struct EvalDemoPass : public Pass
{
    EvalDemoPass() : Pass("evaldemo") { }

    virtual void execute(vector<string>, Design *design)
    {
        Module *module = design->top_module();

        if (module == nullptr)
            log_error("No top module found!\n");

        Wire *wire_a = module->wire("\\A");
        Wire *wire_y = module->wire("\\Y");

        if (wire_a == nullptr)
            log_error("No wire A found!\n");

        if (wire_y == nullptr)
            log_error("No wire Y found!\n");

        ConstEval ce(module);
        for (int v = 0; v < 4; v++) {
            ce.push();
            ce.set(wire_a, Const(v, GetSize(wire_a)));
            SigSpec sig_y = wire_y, sig_undef;
            if (ce.eval(sig_y, sig_undef))
                log("Eval results for A=%d: Y=%s\n", v, log_signal(sig_y));
            else
                log("Eval failed for A=%d: Missing value for %s\n", v, log_signal(sig_undef));
            ce.pop();
        }
    }
} EvalDemoPass;

PRIVATE_NAMESPACE_END

示例用法：

$ cat > evaldemo.v <<EOT
module main(input [1:0] A, input [7:0] B, C, D, output [7:0] Y);
  assign Y = A == 0 ? B : A == 1 ? C : A == 2 ? D : 42;
endmodule
EOT

$ yosys-config --build evaldemo.so evaldemo.cc
$ yosys -m evaldemo.so -p evaldemo evaldemo.v
...
-- Running command `evaldemo' --
Eval failed for A=0: Missing value for \B
Eval failed for A=1: Missing value for \C
Eval failed for A=2: Missing value for \D
Eval results for A=3: Y=8'00101010