Уровень 54: Цикл на BNE

Задание

Цель: собрать классический for-цикл из трёх команд (addi-инициализация, addi-шаг, bne-обратный прыжок) на вкладке «Ассемблер», исполнить его по тактам и предсказать число тактов до останова — до первого «Проверить». Схема процессора не меняется: bne — близнец beq уровня 53 с инверсией условия, и в эталонном ядре он уже есть. Это первый уровень чистого программирования. Останов — .end: jal x0, 0 на себя, он такта не добавляет.

Схема процессора на этом уровне не меняется: у вас уже есть всё нужное. bne — близнец beq уровня 53: ветка выполняется, когда zero = 0, то есть регистры не равны — в эталонном ядре он уже есть. Зато меняется то, что вы пишете, — это первый уровень чистого программирования на собственной машине: исполнение идёт на однотактном ядре risc-run, интеграция ваших блоков в top.v — уровень 58.

Ваша программа — классический for-цикл (canon golden-программы counter):

    addi x5, x0, 0      # счётчик = 0
    addi x6, x0, 10     # граница = 10
loop:
    addi x5, x5, 1      # счётчик += 1
    bne  x5, x6, loop   # пока не равно — повторить
.end                   # останов: jal x0, 0 на себя

Задания уровня:

1. Соберите слово bne в «Слове из полей» и разберите инверсию условия: у beq ветка = Branch & zero, у bne = Branch & not(zero). B-карта бит та же, что у beq уровня 53.
2. Соберите цикл на addi и bne во вкладке «Ассемблер» и запустите его (Шаг/Пуск в блоке «Исполнение»).
3. Убедитесь, что цикл завершается: x5 доходит до границы 10, последний bne уже не прыгает.
4. Предскажите число тактов до запуска — первое «Проверить» спросит его и сверит с трассой.

Это первый полный golden-прогон: программа counter собирается и исполняется целиком. Предсказание тактов перед запуском — обязательная часть уровня: считайте сами, сколько команд исполнится при 10 итерациях, не забыв про bne на каждой итерации и про останов .end.