source: trunk/IPs/systemC/processor/Morpheo/Behavioural/Core/Multi_Front_end/Front_end/Decod_unit/Decod/src/Decod_genMealy.cpp @ 110

Last change on this file since 110 was 110, checked in by rosiere, 15 years ago

1) OOO_egine : add stat to depiste low perf source
2) Commit : add stat
3) LSU_Pointer : retire - always ack (else combinatory loop). insert - max nb_inst_memory
4) TopLevel? : add debug_idle_time to stop combinatory loop.
5) Issue_queue : add reexecute_queue, new implementation (routage after issue_queue)
6) Decod / Predictor : add "can_continue"
  • Property svn:keywords set to Id
File size: 13.7 KB
Line 
1#ifdef SYSTEMC
2/*
3 * $Id: Decod_genMealy.cpp 110 2009-02-19 16:31:47Z rosiere $
4 *
5 * [ Description ]
6 *
7 */
8
9#include "Behavioural/Core/Multi_Front_end/Front_end/Decod_unit/Decod/include/Decod.h"
10
11namespace morpheo                    {
12namespace behavioural {
13namespace core {
14namespace multi_front_end {
15namespace front_end {
16namespace decod_unit {
17namespace decod {
18
19
20#undef  FUNCTION
21#define FUNCTION "Decod::genMealy"
22  void Decod::genMealy (void)
23  {
24    log_begin(Decod,FUNCTION);
25    log_function(Decod,FUNCTION,_name.c_str());
26
27    //-----------------------------------
28    // Initialization
29    //-----------------------------------
30    Tcontrol_t context_event_val = false;
31    Tcontrol_t ifetch_ack [_param->_nb_context][_param->_max_nb_inst_fetch];
32    for (uint32_t i=0; i<_param->_nb_context; i++)
33      for (uint32_t j=0; j<_param->_nb_inst_fetch[i]; j++)
34        ifetch_ack [i][j] = false;
35
36    Tcontrol_t predict_val [_param->_nb_inst_decod];
37    Tcontrol_t decod_val   [_param->_nb_inst_decod];
38    for (uint32_t i=0; i<_param->_nb_inst_decod; i++)
39      {
40        decod_val   [i] = false;
41        predict_val [i] = false;
42      }
43
44    Tcontrol_t can_continue      [_param->_nb_context];
45    Tcontrol_t have_decod_branch [_param->_nb_context];
46
47    for (uint32_t i=0; i<_param->_nb_context; i++)
48      {
49        internal_CONTEXT_HAVE_TRANSACTION [i] = false;
50        internal_CONTEXT_ADDRESS_PREVIOUS [i] = reg_CONTEXT_ADDRESS_PREVIOUS [i];
51        internal_CONTEXT_IS_DELAY_SLOT    [i] = reg_CONTEXT_IS_DELAY_SLOT    [i];
52       
53        can_continue                      [i] = PORT_READ(in_CONTEXT_DECOD_ENABLE [i]);
54        have_decod_branch                 [i] = false;
55      }
56   
57    //-----------------------------------
58    // Loop of decod
59    //-----------------------------------
60    // scan all decod "slot_out"
61    std::list<generic::priority::select_t> * select = _priority->select();
62    std::list<generic::priority::select_t>::iterator it=select->begin();
63    for (uint32_t i=0; i<_param->_nb_inst_decod; i++)
64      {
65        while ((it != select->end())    and  // have a no scanned "slot_in" ?
66               (decod_val [i] == false) and  // have not a previous selected entry?
67               (context_event_val == false)) // Have not a context_event (spr_access, exception, ...)
68          {
69//          predict_val [i] = false;
70
71            Tcontext_t x = it->grp;
72            uint32_t   y = it->elt;
73
74            // Test if this instruction is valid
75            if ((PORT_READ(in_IFETCH_VAL [x][y]) == 1) and // entry is valid
76                (can_continue [x]                == 1))    // context can decod instruction (have not a previous event)
77              {
78                log_printf(TRACE,Decod,FUNCTION,"  * IFETCH [%d][%d]",x,y);   
79                log_printf(TRACE,Decod,FUNCTION,"    * decod_ack [%d] : %d",i,PORT_READ(in_DECOD_ACK [i]));
80
81                decod_val  [i]    = true;                        // fetch_val and decod_enable
82                ifetch_ack [x][y] = PORT_READ(in_DECOD_ACK [i]); // fetch_val and decod_enable and decod_ack
83
84                Tgeneral_data_t addr = PORT_READ(in_IFETCH_ADDRESS [x])+y;
85
86                _decod_instruction->_instruction      = PORT_READ(in_IFETCH_INSTRUCTION [x][y]);
87                _decod_instruction->_context_id       = x;
88                _decod_instruction->_address_previous = internal_CONTEXT_ADDRESS_PREVIOUS [x];
89                _decod_instruction->_address          = addr; //Compute the current address
90                _decod_instruction->_address_next     = addr+1;
91                _decod_instruction->_is_delay_slot    = internal_CONTEXT_IS_DELAY_SLOT [x];
92
93                // Test IFetch exception
94                Texception_t ifetch_exception = PORT_READ(in_IFETCH_EXCEPTION [x]);
95
96                if (ifetch_exception == EXCEPTION_IFETCH_NONE)
97                  {
98                    // Decod !
99                    log_printf(TRACE,Decod,FUNCTION,"  * DECOD [%d]",i);
100                    log_printf(TRACE,Decod,FUNCTION,"    * context       : %d",x);
101                    log_printf(TRACE,Decod,FUNCTION,"    * fetch         : %d",y);
102                    log_printf(TRACE,Decod,FUNCTION,"    * address       : %.8x (%.8x)",addr,(addr<<2));
103                    log_printf(TRACE,Decod,FUNCTION,"    * is_delay_slot : %d",internal_CONTEXT_IS_DELAY_SLOT [x]);
104                   
105                    instruction_decod (_decod_instruction, _decod_param[x]);
106
107                    log_printf(TRACE,Decod,FUNCTION,"    * address_next  : %.8x (%.8x)",_decod_instruction->_address_next,(_decod_instruction->_address_next<<2));
108                  }
109                else
110                  {
111                    // No decod : nop
112                    instruction_l_nop (_decod_instruction, _decod_param[x]);
113
114                    _decod_instruction->_exception_use = EXCEPTION_USE_NONE;
115                    _decod_instruction->_exception     = exception_ifetch_to_exception_decod(ifetch_exception);
116                   
117                    // INSTRUCTION_TLB 
118                    // INSTRUCTION_PAGE
119                    // BUS_ERROR       
120                    if (_decod_instruction->_is_delay_slot)
121                      _decod_instruction->_address_next       = _decod_instruction->_address_previous;
122                    else
123                      _decod_instruction->_address_next       = _decod_instruction->_address;
124                   
125                    _decod_instruction->_event_type         = EVENT_TYPE_EXCEPTION;
126                  }
127
128                Ttype_t      type      = _decod_instruction->_type;
129                // Depth current. If have decod a branch and i can continue : depth = depth_next
130                Tdepth_t     depth     = (_param->_have_port_depth)?PORT_READ(in_CONTEXT_DEPTH [x]):0;
131
132                if ((_param->_nb_branch_speculated[x] > 0) and have_decod_branch [x])
133                  depth = (depth+1)%_param->_nb_branch_speculated[x];
134               
135                if (_param->_have_port_context_id)
136                PORT_WRITE(out_DECOD_CONTEXT_ID    [i], x);
137                if (_param->_have_port_depth)
138                PORT_WRITE(out_DECOD_DEPTH         [i], depth);
139                PORT_WRITE(out_DECOD_TYPE          [i], type);
140                PORT_WRITE(out_DECOD_OPERATION     [i], _decod_instruction->_operation     );
141                PORT_WRITE(out_DECOD_NO_EXECUTE    [i], _decod_instruction->_no_execute    );
142                PORT_WRITE(out_DECOD_IS_DELAY_SLOT [i], _decod_instruction->_is_delay_slot );
143#ifdef DEBUG
144                PORT_WRITE(out_DECOD_ADDRESS       [i], addr);
145#endif
146//                 if ((type == TYPE_BRANCH) and
147//                     ((_decod_instruction->_branch_condition = BRANCH_CONDITION_FLAG_SET) or
148//                      (_decod_instruction->_branch_condition = BRANCH_CONDITION_FLAG_UNSET)))
149//                 PORT_WRITE(out_DECOD_ADDRESS_NEXT  [i], _decod_instruction->_address+2);
150//                 else
151                PORT_WRITE(out_DECOD_ADDRESS_NEXT  [i], _decod_instruction->_address_next  );
152                PORT_WRITE(out_DECOD_HAS_IMMEDIAT  [i], _decod_instruction->_has_immediat  );
153                PORT_WRITE(out_DECOD_IMMEDIAT      [i], _decod_instruction->_immediat      );
154                PORT_WRITE(out_DECOD_READ_RA       [i], _decod_instruction->_read_ra       );
155                PORT_WRITE(out_DECOD_NUM_REG_RA    [i], _decod_instruction->_num_reg_ra    );
156                PORT_WRITE(out_DECOD_READ_RB       [i], _decod_instruction->_read_rb       );
157                PORT_WRITE(out_DECOD_NUM_REG_RB    [i], _decod_instruction->_num_reg_rb    );
158                PORT_WRITE(out_DECOD_READ_RC       [i], _decod_instruction->_read_rc       );
159                PORT_WRITE(out_DECOD_NUM_REG_RC    [i], _decod_instruction->_num_reg_rc    );
160                PORT_WRITE(out_DECOD_WRITE_RD      [i],(_decod_instruction->_num_reg_rd!=0)?_decod_instruction->_write_rd:0);
161                PORT_WRITE(out_DECOD_NUM_REG_RD    [i], _decod_instruction->_num_reg_rd    );
162                PORT_WRITE(out_DECOD_WRITE_RE      [i], _decod_instruction->_write_re      );
163                PORT_WRITE(out_DECOD_NUM_REG_RE    [i], _decod_instruction->_num_reg_re    );
164                PORT_WRITE(out_DECOD_EXCEPTION_USE [i], _decod_instruction->_exception_use );
165//              PORT_WRITE(out_DECOD_EXCEPTION     [i], _decod_instruction->_exception     );
166
167                // Branch predictor can accept : the depth is valid
168                log_printf(TRACE,Decod,FUNCTION,"    * context_depth_val : %d",PORT_READ(in_CONTEXT_DEPTH_VAL [x]));
169                decod_val   [i]    &= PORT_READ(in_CONTEXT_DEPTH_VAL [x]);
170                ifetch_ack  [x][y] &= PORT_READ(in_CONTEXT_DEPTH_VAL [x]);
171
172                if (type == TYPE_BRANCH)
173                  {
174                    log_printf(TRACE,Decod,FUNCTION,"    * type is branch");
175                    log_printf(TRACE,Decod,FUNCTION,"      * predict_val  : %d",ifetch_ack [x][y]);
176                    log_printf(TRACE,Decod,FUNCTION,"      * predict_ack  : %d",PORT_READ(in_PREDICT_ACK [i]));
177
178                    log_printf(TRACE,Decod,FUNCTION,"      * address src  : %.8x (%.8x)",_decod_instruction->_address     ,_decod_instruction->_address     <<2);
179                    log_printf(TRACE,Decod,FUNCTION,"      * address dest : %.8x (%.8x)",_decod_instruction->_address_next,_decod_instruction->_address_next<<2);
180                   
181                    // test if have already decod an branch : one branch per context
182                    predict_val [i]     = not have_decod_branch [x] and ifetch_ack  [x][y] // and decod_val [i]
183                      ;
184                    decod_val   [i]    &= not have_decod_branch [x] and PORT_READ(in_PREDICT_ACK [i]);// predict_ack and fetch_val and decod_enable                 
185                    ifetch_ack  [x][y] &= not have_decod_branch [x] and PORT_READ(in_PREDICT_ACK [i]);// predict_ack and fetch_val and decod_enable and decod_ack
186               
187                    if (_param->_have_port_context_id)
188                    PORT_WRITE(out_PREDICT_CONTEXT_ID                  [i],x);
189                    PORT_WRITE(out_PREDICT_MATCH_INST_IFETCH_PTR       [i],y == ((_param->_have_port_inst_ifetch_ptr)?PORT_READ(in_IFETCH_INST_IFETCH_PTR [x]):0));
190                    PORT_WRITE(out_PREDICT_BRANCH_STATE                [i],PORT_READ(in_IFETCH_BRANCH_STATE                [x]));
191                    if (_param->_have_port_depth)
192                    PORT_WRITE(out_PREDICT_BRANCH_UPDATE_PREDICTION_ID [i],PORT_READ(in_IFETCH_BRANCH_UPDATE_PREDICTION_ID [x]));
193                    PORT_WRITE(out_PREDICT_BRANCH_CONDITION            [i],_decod_instruction->_branch_condition  );
194//                  PORT_WRITE(out_PREDICT_BRANCH_STACK_WRITE          [i],_decod_instruction->_branch_stack_write);
195                    PORT_WRITE(out_PREDICT_BRANCH_DIRECTION            [i],_decod_instruction->_branch_direction  );
196                    PORT_WRITE(out_PREDICT_ADDRESS_SRC                 [i],_decod_instruction->_address           );
197                    PORT_WRITE(out_PREDICT_ADDRESS_DEST                [i],_decod_instruction->_address_next      );
198               
199                    // can continue is set if direction is "not take" (also, continue is sequential order)
200
201//                  can_continue [x] = false; // one branch per context, the DS don't execute
202                    can_continue [x]&= PORT_READ(in_PREDICT_CAN_CONTINUE [i]); // one branch per context, the DS don't execute
203                    have_decod_branch [x] = true;
204                  }
205
206                Tevent_type_t event_type = _decod_instruction->_event_type;
207                if (event_type != EVENT_TYPE_NONE)
208                  {
209                    // speculative jump at the exception handler
210                    // if type = TYPE_BRANCH, also event_type == EVENT_TYPE_NONE
211                    context_event_val   = ifetch_ack  [x][y] // and decod_val [i]
212                      ;
213                    decod_val   [i]    &= PORT_READ(in_CONTEXT_EVENT_ACK);// context_event_ack and fetch_val and decod_enable             
214                    ifetch_ack  [x][y] &= PORT_READ(in_CONTEXT_EVENT_ACK);// context_event_ack and fetch_val and decod_enable and decod_ack
215
216                    if (_param->_have_port_context_id)
217                    PORT_WRITE(out_CONTEXT_EVENT_CONTEXT_ID   , x);
218                    if (_param->_have_port_depth)
219                    PORT_WRITE(out_CONTEXT_EVENT_DEPTH        , depth);
220                    PORT_WRITE(out_CONTEXT_EVENT_TYPE         , _decod_instruction->_event_type    );
221                    PORT_WRITE(out_CONTEXT_EVENT_IS_DELAY_SLOT, _decod_instruction->_is_delay_slot );
222                    PORT_WRITE(out_CONTEXT_EVENT_ADDRESS      , _decod_instruction->_address       );
223                    PORT_WRITE(out_CONTEXT_EVENT_ADDRESS_EPCR , _decod_instruction->_address_next  );
224                  }
225
226                // fetch_ack =
227                //   ((event_type == EVENT_TYPE_NONE) or ((event_type != EVENT_TYPE_NONE) and context_event_ack)) and
228                //   ((type       == TYPE_BRANCH    ) or ((type       != TYPE_BRANCH    ) and predict_ack      )) and
229                //   fetch_val and decod_ack and decod_enable and true (is decod_val)
230
231                // To compute the "next previous" address
232                Tcontrol_t have_transaction = ifetch_ack [x][y];
233
234                internal_CONTEXT_HAVE_TRANSACTION [x] |= have_transaction;
235                if (have_transaction)
236                  {
237                    internal_CONTEXT_ADDRESS_PREVIOUS [x] = addr;
238                    internal_CONTEXT_IS_DELAY_SLOT    [x] = (type == TYPE_BRANCH); // next is a delay slot if current have branch type
239                  }
240
241                can_continue [x] &= have_transaction; // to have a in order decod !!! if a previous instruction can decod, also next instruction can't decod.
242              }
243
244            log_printf(TRACE,Decod,FUNCTION,"    - num_(decod, context, fetch) : %d %d %d",i, x, y);
245            log_printf(TRACE,Decod,FUNCTION,"      - ifetch_ack        : %d",ifetch_ack  [x][y]);
246            log_printf(TRACE,Decod,FUNCTION,"      - context_event_val : %d",context_event_val );
247            log_printf(TRACE,Decod,FUNCTION,"      - predict_val       : %d",predict_val [i]   );
248            log_printf(TRACE,Decod,FUNCTION,"      - decod_val         : %d",decod_val   [i]   );
249           
250            it ++;
251          }
252      }
253    //-----------------------------------
254    // Write output
255    //-----------------------------------
256
257    for (uint32_t i=0; i<_param->_nb_context; i++)
258      for (uint32_t j=0; j<_param->_nb_inst_fetch[i]; j++)
259        PORT_WRITE(out_IFETCH_ACK [i][j], ifetch_ack [i][j]);
260
261    PORT_WRITE(out_CONTEXT_EVENT_VAL, context_event_val);
262
263    for (uint32_t i=0; i<_param->_nb_inst_decod; i++)
264      {
265        PORT_WRITE(out_PREDICT_VAL [i], predict_val [i]);
266        PORT_WRITE(out_DECOD_VAL   [i], decod_val   [i]);
267       
268#ifdef STATISTICS
269        internal_DECOD_VAL [i] = decod_val [i];
270#endif
271      }
272
273    log_end(Decod,FUNCTION);
274  };
275
276}; // end namespace decod
277}; // end namespace decod_unit
278}; // end namespace front_end
279}; // end namespace multi_front_end
280}; // end namespace core
281
282}; // end namespace behavioural
283}; // end namespace morpheo             
284#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.