インターフェイスのマルチアクセス ポインター - 2023.2 日本語

最上位関数 (インターフェイス上) の引数リストにポインターが使用されるデザインでは、ポインターを使用して複数回アクセスする場合に、特別な注意事項があります。複数アクセスは、同じ関数でポインターが複数回読み出されたり書き込まれたりすると発生します。

複数回アクセスされるポインターを使用すると、合成後に予期しない動作になることがあります。次の不適切な例では、ポインター d_i が 4 回読み出され、ポインター d_o に 2 回書き込まれます。

#include "pointer_stream_bad.h"

void pointer_stream_bad ( dout_t *d_o,  din_t *d_i) {
 din_t acc = 0;

 acc += *d_i;
 acc += *d_i;
 *d_o = acc;
 acc += *d_i;
 acc += *d_i;
 *d_o = acc;
}

このコードを合成すると、入力ポートが 1 回読み出され、出力ポートに 1 回書き込まれる RTL になります。標準的な C/C++ コンパイラと同様、Vitis HLS では最適化で不必要なポインター アクセスが削除されます。次に、このデザインを検証するテストベンチのコード例を示します。

#include "pointer_stream_bad.h"
int main () {
din_t d_i;
dout_t d_o;
int retval=0;
FILE *fp;

// Open a file for the output results
fp=fopen(result.dat,w);

// Call the function to operate on the data
for (d_i=0;d_i<4;d_i++) {
   pointer_stream_bad(&d_o,&d_i);
   fprintf(fp, %d %d\n, d_i, d_o);
}
fclose(fp);

// Compare the results file with the golden results
retval = system(diff --brief -w result.dat result.golden.dat);
if (retval != 0) {
   printf(Test failed !!!\n);
   retval=1;
} else {
   printf(Test passed !\n);
}

// Return 0 if the test
return retval;
}

このコードを記述されているとおり、d_i で 4 回読み出し、d_o に 2 回書き込むようにインプリメントするには、pointer_stream_better の例に示すようにポインターを volatile に指定する必要があります。

#include "pointer_stream_better.h"

void pointer_stream_better ( volatile dout_t *d_o,  volatile din_t *d_i) {
 din_t acc = 0;

 acc += *d_i;
 acc += *d_i;
 *d_o = acc;
 acc += *d_i;
 acc += *d_i;
 *d_o = acc;
}

インターフェイスでマルチアクセス ポインターをサポートするには、次の手順に従います。

• 合成前に C/C++ を検証し、その意図する動作と C/C++ 記述が正しいことを確認します。
• Vitis HLS 内で協調シミュレーションを使用して RTL を検証する場合は、ポインター引数のポート インターフェイスへのアクセス回数を指定する必要があります。