source: trunk/IPs/systemC/processor/Morpheo/Behavioural/Core/Multi_Execute_loop/Execute_loop/Multi_Execute_unit/Execute_unit/Load_store_unit/include/Load_store_unit.h @ 88

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1#ifndef morpheo_behavioural_core_multi_execute_loop_execute_loop_multi_execute_unit_execute_unit_load_store_unit_Load_store_unit_h
2#define morpheo_behavioural_core_multi_execute_loop_execute_loop_multi_execute_unit_execute_unit_load_store_unit_Load_store_unit_h
3
4/*
5 * $Id: Load_store_unit.h 88 2008-12-10 18:31:39Z rosiere $
6 *
7 * [ Description ]
8 *
9 * Ce composant peut être amélioré en placant deux ptr de lecture au lieu d'un : un pour l'accès au cache et un pour le commit
10 */
11
12#ifdef SYSTEMC
13#include "systemc.h"
14#endif
15
16#include <iostream>
17#include "Common/include/ToString.h"
18#include "Common/include/Debug.h"
19
20#include "Behavioural/Generic/Queue_Control/include/Queue_Control.h"
21
22#include "Behavioural/Core/Multi_Execute_loop/Execute_loop/Multi_Execute_unit/Execute_unit/Load_store_unit/include/Types.h"
23#include "Behavioural/Generic/Queue_Control/include/Queue_Control.h"
24#include "Behavioural/Core/Multi_Execute_loop/Execute_loop/Multi_Execute_unit/Execute_unit/Load_store_unit/include/Parameters.h"
25#ifdef STATISTICS
26#include "Behavioural/include/Stat.h"
27#endif
28#include "Behavioural/include/Component.h"
29#ifdef VHDL
30#include "Behavioural/include/Vhdl.h"
31#endif
32#include "Behavioural/include/Usage.h"
33
34namespace morpheo {
35namespace behavioural {
36namespace core {
37namespace multi_execute_loop {
38namespace execute_loop {
39namespace multi_execute_unit {
40namespace execute_unit {
41namespace load_store_unit {
42
43
44  class Load_store_unit
45#if SYSTEMC
46    : public sc_module
47#endif
48  {
49    // -----[ fields ]----------------------------------------------------
50    // Parameters
51  protected : const std::string  _name;
52  protected : const Parameters * _param;
53  private   : const Tusage_t     _usage;
54
55#ifdef STATISTICS
56  public    : Stat                           * _stat;
57
58  private   : counter_t                      * _stat_use_store_queue;
59  private   : counter_t                      * _stat_use_load_queue;
60  private   : counter_t                      * _stat_use_speculative_access_queue;
61
62  private   : counter_t                      * _stat_average_use_store_queue;
63  private   : counter_t                      * _stat_average_use_load_queue;
64  private   : counter_t                      * _stat_average_use_speculative_access_queue;
65
66  private   : counter_t                      * _stat_percent_use_store_queue;
67  private   : counter_t                      * _stat_percent_use_load_queue;
68  private   : counter_t                      * _stat_percent_use_speculative_access_queue;
69
70//   private   : counter_t                      * _stat_nb_load_miss_speculation;
71//   private   : counter_t                      * _stat_nb_head_ko;
72
73//   private   : counter_t                      * _stat_nb_inst_load;
74//   private   : counter_t                      * _stat_nb_inst_store;
75//   private   : counter_t                      * _stat_nb_inst_lock;
76//   private   : counter_t                      * _stat_nb_inst_prefetch;
77//   private   : counter_t                      * _stat_nb_inst_invalid;
78//   private   : counter_t                      * _stat_nb_inst_flush;
79//   private   : counter_t                      * _stat_nb_inst_sync;
80#endif
81
82  public    : Component                      * _component;
83  private   : Interfaces                     * _interfaces;
84
85#ifdef SYSTEMC
86    // ~~~~~[ Interface ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
87    // Interface
88  public    : SC_CLOCK                      *  in_CLOCK        ;
89  public    : SC_IN (Tcontrol_t)            *  in_NRESET       ;
90
91    // ~~~~~[ Interface "memory_in" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
92  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )   **  in_MEMORY_IN_VAL                  ;//[nb_inst_memory]
93  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_MEMORY_IN_ACK                  ;//[nb_inst_memory]
94  public    : SC_IN (Tcontext_t        )   **  in_MEMORY_IN_CONTEXT_ID           ;//[nb_inst_memory]
95  public    : SC_IN (Tcontext_t        )   **  in_MEMORY_IN_FRONT_END_ID         ;//[nb_inst_memory]
96  public    : SC_IN (Tcontext_t        )   **  in_MEMORY_IN_OOO_ENGINE_ID        ;//[nb_inst_memory]
97  public    : SC_IN (Tpacket_t         )   **  in_MEMORY_IN_PACKET_ID            ;//[nb_inst_memory]
98  public    : SC_IN (Toperation_t      )   **  in_MEMORY_IN_OPERATION            ;//[nb_inst_memory]
99  public    : SC_IN (Ttype_t           )   **  in_MEMORY_IN_TYPE                 ;//[nb_inst_memory]
100  public    : SC_IN (Tlsq_ptr_t        )   **  in_MEMORY_IN_STORE_QUEUE_PTR_WRITE;//[nb_inst_memory]
101  public    : SC_IN (Tlsq_ptr_t        )   **  in_MEMORY_IN_LOAD_QUEUE_PTR_WRITE ;//[nb_inst_memory]
102  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )   **  in_MEMORY_IN_HAS_IMMEDIAT         ;//[nb_inst_memory]
103  public    : SC_IN (Tgeneral_data_t   )   **  in_MEMORY_IN_IMMEDIAT             ;//[nb_inst_memory] // memory address
104  public    : SC_IN (Tgeneral_data_t   )   **  in_MEMORY_IN_DATA_RA              ;//[nb_inst_memory] // memory address
105  public    : SC_IN (Tgeneral_data_t   )   **  in_MEMORY_IN_DATA_RB              ;//[nb_inst_memory] // data        (store)
106  public    : SC_IN (Tspecial_data_t   )   **  in_MEMORY_IN_DATA_RC              ;//[nb_inst_memory]
107  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )   **  in_MEMORY_IN_WRITE_RD             ;//[nb_inst_memory] // = (operation==load)
108  public    : SC_IN (Tgeneral_address_t)   **  in_MEMORY_IN_NUM_REG_RD           ;//[nb_inst_memory] // destination (load)
109  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )   **  in_MEMORY_IN_WRITE_RE             ;//[nb_inst_memory]
110  public    : SC_IN (Tspecial_address_t)   **  in_MEMORY_IN_NUM_REG_RE           ;//[nb_inst_memory]
111
112    // ~~~~~[ Interface "memory_out" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
113  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_MEMORY_OUT_VAL                 ;//[nb_inst_memory]
114  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )   **  in_MEMORY_OUT_ACK                 ;//[nb_inst_memory]
115  public    : SC_OUT(Tcontext_t        )   ** out_MEMORY_OUT_CONTEXT_ID          ;//[nb_inst_memory]
116  public    : SC_OUT(Tcontext_t        )   ** out_MEMORY_OUT_FRONT_END_ID        ;//[nb_inst_memory]
117  public    : SC_OUT(Tcontext_t        )   ** out_MEMORY_OUT_OOO_ENGINE_ID       ;//[nb_inst_memory]
118  public    : SC_OUT(Tpacket_t         )   ** out_MEMORY_OUT_PACKET_ID           ;//[nb_inst_memory]
119//public    : SC_OUT(Toperation_t      )   ** out_MEMORY_OUT_OPERATION           ;//[nb_inst_memory]
120  public    : SC_OUT(Ttype_t           )   ** out_MEMORY_OUT_TYPE                ;//[nb_inst_memory]
121  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_MEMORY_OUT_WRITE_RD            ;//[nb_inst_memory] // = (operation==load)
122  public    : SC_OUT(Tgeneral_address_t)   ** out_MEMORY_OUT_NUM_REG_RD          ;//[nb_inst_memory] // destination (load)
123  public    : SC_OUT(Tgeneral_data_t   )   ** out_MEMORY_OUT_DATA_RD             ;//[nb_inst_memory] // data        (load)
124  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_MEMORY_OUT_WRITE_RE            ;//[nb_inst_memory]
125  public    : SC_OUT(Tspecial_address_t)   ** out_MEMORY_OUT_NUM_REG_RE          ;//[nb_inst_memory]
126  public    : SC_OUT(Tspecial_data_t   )   ** out_MEMORY_OUT_DATA_RE             ;//[nb_inst_memory]
127  public    : SC_OUT(Texception_t      )   ** out_MEMORY_OUT_EXCEPTION           ;//[nb_inst_memory]
128  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_MEMORY_OUT_NO_SEQUENCE         ;//[nb_inst_memory]
129  public    : SC_OUT(Tgeneral_data_t   )   ** out_MEMORY_OUT_ADDRESS             ;//[nb_inst_memory]
130   
131    // ~~~~~[ Interface "dcache_req" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
132  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_DCACHE_REQ_VAL                 ;//[nb_cache_port]
133  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )   **  in_DCACHE_REQ_ACK                 ;//[nb_cache_port]
134  public    : SC_OUT(Tcontext_t        )   ** out_DCACHE_REQ_CONTEXT_ID          ;//[nb_cache_port]
135  public    : SC_OUT(Tpacket_t         )   ** out_DCACHE_REQ_PACKET_ID           ;//[nb_cache_port]
136  public    : SC_OUT(Tdcache_address_t )   ** out_DCACHE_REQ_ADDRESS             ;//[nb_cache_port]
137  public    : SC_OUT(Tdcache_type_t    )   ** out_DCACHE_REQ_TYPE                ;//[nb_cache_port]
138  public    : SC_OUT(Tdcache_data_t    )   ** out_DCACHE_REQ_WDATA               ;//[nb_cache_port]
139
140    // ~~~~~[ Interface "dcache_rsp" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
141  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )   **  in_DCACHE_RSP_VAL                 ;//[nb_cache_port]
142  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_DCACHE_RSP_ACK                 ;//[nb_cache_port]
143  public    : SC_IN (Tcontext_t        )   **  in_DCACHE_RSP_CONTEXT_ID          ;//[nb_cache_port]
144  public    : SC_IN (Tpacket_t         )   **  in_DCACHE_RSP_PACKET_ID           ;//[nb_cache_port]
145  public    : SC_IN (Tdcache_data_t    )   **  in_DCACHE_RSP_RDATA               ;//[nb_cache_port]
146  public    : SC_IN (Tdcache_error_t   )   **  in_DCACHE_RSP_ERROR               ;//[nb_cache_port]
147
148    // ~~~~~[ Interface "bypass_memory" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
149  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_BYPASS_MEMORY_VAL          ; //[nb_bypass_memory]
150  public    : SC_OUT(Tcontext_t        )   ** out_BYPASS_MEMORY_OOO_ENGINE_ID; //[nb_bypass_memory]
151  public    : SC_OUT(Tgeneral_address_t)   ** out_BYPASS_MEMORY_NUM_REG      ; //[nb_bypass_memory]
152  public    : SC_OUT(Tgeneral_data_t   )   ** out_BYPASS_MEMORY_DATA         ; //[nb_bypass_memory]
153
154    // ~~~~~[ Component ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~   
155  protected : Tstore_queue_entry_t                                        * _store_queue;
156  protected : Tload_queue_entry_t                                         * _load_queue;
157  protected : Tspeculative_access_queue_entry_t                           * _speculative_access_queue;
158  protected : morpheo::behavioural::generic::queue_control::Queue_Control * _speculative_access_queue_control;
159
160    // function pointer
161  public    : void (morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::Load_store_unit::*function_transition     ) (void);
162  public    : void (morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::Load_store_unit::*function_genMoore       ) (void);
163  public    : void (morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::Load_store_unit::*function_genMealy_dcache) (void);
164  public    : void (morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::Load_store_unit::*function_genMealy_insert) (void);
165  public    : void (morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::Load_store_unit::*function_genMealy_retire) (void);
166
167    // ~~~~~[ Register ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~   
168
169    // ~~~~~[ Internal ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
170
171    // Registers
172  public    : Tlsq_ptr_t                      reg_STORE_QUEUE_PTR_READ;
173//public    : Tlsq_ptr_t                      reg_LOAD_QUEUE_PTR_READ ;
174  public    : Tlsq_ptr_t                      reg_LOAD_QUEUE_CHECK_PRIORITY ;
175
176    // signal
177  public    : Tlsq_ptr_t                      internal_SPECULATIVE_ACCESS_QUEUE_PTR_READ ;
178                                             
179  private   : Tcontrol_t                      internal_MEMORY_IN_ACK          ;
180  private   : uint32_t                        internal_MEMORY_IN_PORT         ;
181
182  private   : Tcontrol_t                      internal_MEMORY_OUT_VAL         ;
183  private   : Tselect_queue_t                 internal_MEMORY_OUT_SELECT_QUEUE;
184  private   : Tlsq_ptr_t                      internal_MEMORY_OUT_PTR         ;
185                                             
186  private   : Tcontrol_t                      internal_DCACHE_RSP_ACK         ;
187  private   : Tcontrol_t                      internal_DCACHE_REQ_VAL         ;
188  private   : Tselect_queue_t                 internal_DCACHE_REQ_SELECT_QUEUE;
189#endif
190
191    // -----[ methods ]---------------------------------------------------
192
193#ifdef SYSTEMC
194    SC_HAS_PROCESS (Load_store_unit);
195#endif
196  public  :          Load_store_unit             
197  (
198#ifdef SYSTEMC
199   sc_module_name                                name,
200#else                                         
201   std::string                                   name,
202#endif                                         
203#ifdef STATISTICS
204   morpheo::behavioural::Parameters_Statistics * param_statistics,
205#endif
206   Parameters                                  * param,
207   morpheo::behavioural::Tusage_t                usage );
208  public  :          ~Load_store_unit             (void);
209                                               
210#ifdef SYSTEMC                                 
211  private : void     allocation                (void);
212  private : void     deallocation              (void);
213
214  public  : void     transition                (void);
215  public  : void     genMoore                  (void);
216  public  : void     genMealy_dcache           (void);
217  public  : void     genMealy_insert           (void);
218  public  : void     genMealy_retire           (void);
219   
220  public  : void     function_speculative_load_commit_transition      (void);
221  public  : void     function_speculative_load_commit_genMoore        (void);
222  public  : void     function_speculative_load_commit_genMealy_dcache (void);
223  public  : void     function_speculative_load_commit_genMealy_insert (void);
224  public  : void     function_speculative_load_commit_genMealy_retire (void);
225#endif                                         
226
227#ifdef STATISTICS
228  public  : void     statistics_declaration    (morpheo::behavioural::Parameters_Statistics * param_statistics);
229#endif
230                                               
231#if VHDL                                       
232  public  : void     vhdl                      (void);
233  private : void     vhdl_declaration          (Vhdl * & vhdl);
234  private : void     vhdl_body                 (Vhdl * & vhdl);
235#endif                                         
236                                               
237#if defined(STATISTICS) or defined(VHDL_TESTBENCH)
238  private : void     end_cycle                 (void);
239#endif
240  };
241
242}; // end namespace load_store_unit
243}; // end namespace execute_unit
244}; // end namespace multi_execute_unit
245}; // end namespace execute_loop
246}; // end namespace multi_execute_loop
247}; // end namespace core
248
249}; // end namespace behavioural
250}; // end namespace morpheo             
251
252#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.