source: trunk/IPs/systemC/processor/Morpheo/Behavioural/Core/Multi_Execute_loop/Execute_loop/Multi_Execute_unit/Execute_unit/Load_store_unit/SelfTest/include/Memory.h @ 71

Last change on this file since 71 was 71, checked in by rosiere, 16 years ago

Modification of Statisctics
Add a new systemC component : Load_Store_Queue (tested with one benchmark and one configuration). Store don't supported the Data Buss Error (Load is supported)
File size: 12.5 KB
Line 
1#ifndef MEMORY_H
2#define MEMORY_H
3
4#include <list>
5#include "systemc.h"
6#include "Common/include/BitManipulation.h"
7#include "Common/include/Debug.h"
8#include "Common/include/Log2.h"
9#include "Common/include/Test.h"
10#include "Behavioural/include/Constants.h"
11#include "Behavioural/include/Types.h"
12
13//================================================================{Memory_t}
14typedef struct 
15{
16  double                                  _cycle   ;
17  uint32_t                                _context ;
18  morpheo::behavioural::Tdcache_address_t _address ;
19  morpheo::behavioural::Tdcache_type_t    _type    ;
20  morpheo::behavioural::Tdcache_data_t    _data_old;
21  morpheo::behavioural::Tdcache_data_t    _data_new;
22} trace_memory_t;
23
24class Memory_t
25{
26private : const uint32_t          _nb_context;
27private : const uint32_t          _nb_word   ;
28private : const uint32_t          _size_word ;
29private : const uint32_t          _shift_addr;
30private : const morpheo::behavioural::Tdcache_address_t _mask_addr ;
31private :       morpheo::behavioural::Tdcache_data_t ** _data      ;
32 
33private : std::list<trace_memory_t> _trace_memory;
34
35public  : Memory_t (uint32_t nb_context, 
36                    uint32_t nb_word, 
37                    uint32_t size_word):
38  _nb_context   (nb_context),
39  _nb_word      (nb_word   ),
40  _size_word    (size_word ),
41  _shift_addr   (morpheo::log2(size_word/8)),
42  _mask_addr    (morpheo::gen_mask<morpheo::behavioural::Tdcache_address_t>(_shift_addr))
43  {
44    _data = new morpheo::behavioural::Tdcache_data_t * [nb_context];
45   
46    for (uint32_t i=0; i<nb_context; i++)
47      {
48        _data [i] = new morpheo::behavioural::Tdcache_data_t [nb_word];
49       
50        // random data
51        for (uint32_t j=0; j<nb_word; j++)
52          _data [i][j] = static_cast<morpheo::behavioural::Tdcache_data_t>(rand());
53      }
54
55    cout << "=====[ Memory's information ]" << endl
56         << "  * _nb_context : " << _nb_context << endl
57         << "  * _nb_word    : " << _nb_word    << endl
58         << "  * _size_word  : " << _size_word  << endl
59         << "  * _shift_addr : " << _shift_addr << endl
60         << "  * _mask_addr  : " << hex << _mask_addr << dec << endl;
61  }
62
63public  : ~Memory_t (void)
64  {
65    delete [] _data;
66  }
67
68public  : morpheo::behavioural::Tdcache_data_t access (uint32_t          context, 
69                                                       morpheo::behavioural::Tdcache_address_t address,
70                                                       morpheo::behavioural::Tdcache_type_t    type,
71                                                       morpheo::behavioural::Tdcache_data_t    data)
72  {
73    cout << "<Memory::access>" << endl
74         << " * context : " << context << endl
75         << " * address : " << hex << address << dec << endl
76         << " * type    : " << type << endl
77         << " * wdata   : " << hex << data << dec << endl;
78
79    morpheo::behavioural::Tdcache_data_t rdata;
80
81    if (type == DCACHE_LOAD)
82      rdata = read  (context, address, type);
83    else
84      if ((type == DCACHE_STORE_8 ) or
85          (type == DCACHE_STORE_16) or
86          (type == DCACHE_STORE_32) or
87          (type == DCACHE_STORE_64) )
88        rdata = write (context, address, type, data);
89      else
90        rdata = other (context, address, type);
91
92    cout << " * rdata   : " << hex << rdata << dec << endl;
93
94    return rdata;
95  }
96
97public  : morpheo::behavioural::Tdcache_data_t read_lsq (uint32_t          context,
98                                                         morpheo::behavioural::Tdcache_address_t address,
99                                                         morpheo::behavioural::Tdcache_type_t    type)
100  {
101    if (context>_nb_context)
102      TEST_KO("<Memory_t::read> nb context is too high");
103
104    morpheo::behavioural::Tdcache_address_t LSB = address &  _mask_addr;
105    morpheo::behavioural::Tdcache_address_t MSB = address >> _shift_addr;
106
107    if (MSB >_nb_word)
108      TEST_KO("<Memory_t::read> address is too high : %8.x", address);
109   
110    morpheo::behavioural::Tdcache_data_t data = _data [context][MSB] >> (LSB<<3);
111
112    switch (type)
113      {
114      case OPERATION_MEMORY_LOAD_8_Z  : 
115      case OPERATION_MEMORY_LOAD_16_Z : 
116      case OPERATION_MEMORY_LOAD_32_Z : 
117      case OPERATION_MEMORY_LOAD_64_Z : 
118      case OPERATION_MEMORY_LOAD_8_S  : 
119      case OPERATION_MEMORY_LOAD_16_S : 
120      case OPERATION_MEMORY_LOAD_32_S : 
121      case OPERATION_MEMORY_LOAD_64_S : return morpheo::extend<morpheo::behavioural::Tdcache_data_t>(_size_word,data, is_operation_memory_load_signed(type),memory_size(type));
122      default : TEST_KO("<Memory_t::read_lsq> invalide type"); return data;
123      }
124  }
125
126private : morpheo::behavioural::Tdcache_data_t read (uint32_t context,
127                                                     morpheo::behavioural::Tdcache_address_t address,
128                                                     morpheo::behavioural::Tdcache_type_t type)
129  {
130    // Address's Read must be aligned
131
132    if ((address & _mask_addr) != 0)
133      TEST_KO("<Memory_t::read> Address is not aligned");
134
135    if (context>_nb_context)
136      TEST_KO("<Memory_t::read> nb context is too high");
137
138    morpheo::behavioural::Tdcache_address_t MSB = address >> _shift_addr;
139
140    if (MSB >_nb_word)
141      TEST_KO("<Memory_t::read> address is too high");
142
143    morpheo::behavioural::Tdcache_data_t rdata = _data [context][MSB];
144    trace_memory_t trace;
145
146    trace._cycle    = sc_simulation_time();
147    trace._context  = context;
148    trace._address  = address;
149    trace._type     = type;
150    trace._data_old = rdata;
151    trace._data_new = rdata;
152
153    _trace_memory.push_back(trace);
154   
155    return rdata;
156  }
157
158private : morpheo::behavioural::Tdcache_data_t write (uint32_t context, 
159                                                      morpheo::behavioural::Tdcache_address_t address,
160                                                      morpheo::behavioural::Tdcache_type_t type,
161                                                      morpheo::behavioural::Tdcache_data_t data)
162  {
163    cout << "   * write" << endl;
164
165    if (context>_nb_context)
166      TEST_KO("<Memory_t::read> nb context is too high");
167
168    if (address>_nb_word)
169      TEST_KO("<Memory_t::read> address is too high");
170
171    morpheo::behavioural::Tdcache_address_t LSB = address &  _mask_addr;
172    morpheo::behavioural::Tdcache_address_t MSB = address >> _shift_addr;
173
174    cout << hex
175         << "     * LSB         : " << LSB << endl
176         << "     * MSB         : " << MSB << endl
177         << dec;
178 
179    morpheo::behavioural::Tdcache_data_t data_old    = _data [context][MSB];
180
181    // exemple to size_word = 32b
182    // LSB index_min
183    // 0   0
184    // 1   8
185    // 2   16
186    // 3   24
187
188    uint32_t memory_size = ((type==DCACHE_STORE_16)?MEMORY_SIZE_16:
189                            ((type==DCACHE_STORE_32)?MEMORY_SIZE_32:
190                             ((type==DCACHE_STORE_64 )?MEMORY_SIZE_64:MEMORY_SIZE_8)));
191
192    uint32_t index_min = LSB<<3; // *8
193    uint32_t index_max = index_min+memory_size;
194
195    cout << "     * type        : " << type << endl
196         << "     * memory_size : " << memory_size << endl
197         << "     * index_min   : " << index_min << endl
198         << "     * index_max   : " << index_max << endl;
199   
200    morpheo::behavioural::Tdcache_data_t data_insert = data<<index_min; // the data is aligned at LSB
201
202//     cout << "read :" << endl
203//       << " * context     : " << context << endl
204//       << hex             
205//       << " * address     : " << address << endl
206//       << "   * LSB       : " << LSB       << endl
207//       << "   * MSB       : " << MSB       << endl
208//       << dec
209//       << "   * index_min : " << index_min << endl
210//       << "   * index_max : " << index_max << endl
211//       << " * type        : " << type    << endl;
212
213    if (index_max > _size_word)
214      TEST_KO("<Memory_t::read> illegal value of index_max : %d, size_word is %d.",index_max,_size_word);
215
216    morpheo::behavioural::Tdcache_data_t data_new = morpheo::insert<morpheo::behavioural::Tdcache_data_t>(data_old, data_insert, index_max-1, index_min);
217
218    _data [context][MSB] = data_new;
219   
220    cout << hex
221         << "     * data_old    : " << data_old << endl
222         << "     * data_new    : " << data_new << endl
223         << dec;
224
225
226    trace_memory_t trace;
227
228    trace._cycle    = sc_simulation_time();
229    trace._context  = context;
230    trace._address  = address;
231    trace._type     = type;
232    trace._data_old = data_old;
233    trace._data_new = data_new;
234
235    _trace_memory.push_back(trace);
236 
237    return data_old;
238  }
239
240private : morpheo::behavioural::Tdcache_data_t other (uint32_t context,
241                                                      morpheo::behavioural::Tdcache_address_t address,
242                                                      morpheo::behavioural::Tdcache_type_t type)
243  {
244    trace_memory_t trace;
245
246    trace._cycle    = sc_simulation_time();
247    trace._context  = context;
248    trace._address  = address;
249    trace._type     = type;
250    trace._data_old = 0;
251    trace._data_new = 0;
252
253    _trace_memory.push_back(trace);
254
255    return 0;
256  }
257
258public : void trace (void)
259  {
260    for (std::list<trace_memory_t>::iterator i=_trace_memory.begin(); i!= _trace_memory.end(); i++)
261      {
262        std::cout << "{" << i->_cycle << "}\t"
263                  << i->_context << " - ";
264
265        switch(i->_type)
266          {
267          case DCACHE_LOAD            : std::cout << "DCACHE_LOAD           "; break;
268          case DCACHE_LOCK            : std::cout << "DCACHE_LOCK           "; break;
269          case DCACHE_INVALIDATE      : std::cout << "DCACHE_INVALIDATE     "; break;
270          case DCACHE_PREFETCH        : std::cout << "DCACHE_PREFETCH       "; break;
271          case DCACHE_FLUSH           : std::cout << "DCACHE_FLUSH          "; break;
272          case DCACHE_SYNCHRONIZATION : std::cout << "DCACHE_SYNCHRONIZATION"; break;
273          case DCACHE_STORE_8         : std::cout << "DCACHE_STORE_8        "; break;
274          case DCACHE_STORE_16        : std::cout << "DCACHE_STORE_16       "; break;
275          case DCACHE_STORE_32        : std::cout << "DCACHE_STORE_32       "; break;
276          case DCACHE_STORE_64        : std::cout << "DCACHE_STORE_64       "; break;
277          }
278        std::cout << " - "
279                  << hex
280                  << i->_address << " : "
281                  << i->_data_old << " -> "
282                  << i->_data_new << std::endl
283                  << hex;
284      }
285  }
286};
287
288inline void test_Memory_t (void)
289{
290  const uint32_t _nb_context =   4;
291  const uint32_t _size_word  =  32;
292  const uint32_t _nb_word    = 100; 
293 
294  Memory_t * memory = new Memory_t (_nb_context, _nb_word, _size_word);
295 
296  memory -> access (2, 0x10, DCACHE_STORE_32, 0xdeadbeef);
297  memory -> access (2, 0x14, DCACHE_STORE_16, 0xdada5678);
298  memory -> access (2, 0x16, DCACHE_STORE_16, 0xbead1234);
299  memory -> access (2, 0x18, DCACHE_STORE_8 , 0x45675681);
300  memory -> access (2, 0x19, DCACHE_STORE_8 , 0x1f311219);
301  memory -> access (2, 0x1a, DCACHE_STORE_8 , 0x2e075607);
302  memory -> access (2, 0x1b, DCACHE_STORE_8 , 0x19811221);
303 
304  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> access (2, 0x10, DCACHE_LOAD, 0), 0xdeadbeef);
305  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> access (2, 0x14, DCACHE_LOAD, 0), 0x12345678);
306  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> access (2, 0x18, DCACHE_LOAD, 0), 0x21071981);
307
308  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x10, OPERATION_MEMORY_LOAD_8_Z ), 0x000000ef);
309  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x10, OPERATION_MEMORY_LOAD_8_S ), 0xffffffef);
310  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x10, OPERATION_MEMORY_LOAD_16_Z), 0x0000beef);
311  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x10, OPERATION_MEMORY_LOAD_16_S), 0xffffbeef);
312  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x10, OPERATION_MEMORY_LOAD_32_Z), 0xdeadbeef);
313  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x10, OPERATION_MEMORY_LOAD_32_S), 0xdeadbeef);
314
315  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x12, OPERATION_MEMORY_LOAD_8_Z ), 0x000000ad);
316  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x12, OPERATION_MEMORY_LOAD_8_S ), 0xffffffad);
317  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x12, OPERATION_MEMORY_LOAD_16_Z), 0x0000dead);
318  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x12, OPERATION_MEMORY_LOAD_16_S), 0xffffdead);
319
320  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x14, OPERATION_MEMORY_LOAD_8_Z ), 0x00000078);
321  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x14, OPERATION_MEMORY_LOAD_8_S ), 0x00000078);
322  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x18, OPERATION_MEMORY_LOAD_16_Z), 0x00001981);
323  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x18, OPERATION_MEMORY_LOAD_16_S), 0x00001981);
324  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x18, OPERATION_MEMORY_LOAD_32_Z), 0x21071981);
325  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x18, OPERATION_MEMORY_LOAD_32_S), 0x21071981);
326
327  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x1a, OPERATION_MEMORY_LOAD_8_Z ), 0x00000007);
328  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x1a, OPERATION_MEMORY_LOAD_8_S ), 0x00000007);
329  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x1a, OPERATION_MEMORY_LOAD_16_Z), 0x00002107);
330  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x1a, OPERATION_MEMORY_LOAD_16_S), 0x00002107);
331
332  delete memory;
333}
334
335#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.