source: trunk/IPs/systemC/processor/Morpheo/Behavioural/Core/Multi_Front_end/Front_end/Prediction_unit/Update_Prediction_Table/include/Update_Prediction_Table.h @ 101

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1) Add soc test
2) fix bug (Pc management, Decod and execute, Update prediction ...)
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1#ifndef morpheo_behavioural_core_multi_front_end_front_end_prediction_unit_update_prediction_table_Update_Prediction_Table_h
2#define morpheo_behavioural_core_multi_front_end_front_end_prediction_unit_update_prediction_table_Update_Prediction_Table_h
3
4/*
5 * $Id: Update_Prediction_Table.h 101 2009-01-15 17:19:08Z rosiere $
6 *
7 * [ Description ]
8 *
9 */
10
11#ifdef SYSTEMC
12#include "systemc.h"
13#endif
14
15#include <iostream>
16#include "Common/include/ToString.h"
17#include "Common/include/Debug.h"
18
19#include "Behavioural/Core/Multi_Front_end/Front_end/Prediction_unit/Update_Prediction_Table/include/Types.h"
20#include "Behavioural/Core/Multi_Front_end/Front_end/Prediction_unit/Update_Prediction_Table/include/Parameters.h"
21#ifdef STATISTICS
22#include "Behavioural/include/Stat.h"
23#endif
24#include "Behavioural/include/Component.h"
25#ifdef VHDL
26#include "Behavioural/include/Vhdl.h"
27#endif
28#include "Behavioural/include/Usage.h"
29
30namespace morpheo {
31namespace behavioural {
32
33namespace core {
34namespace multi_front_end {
35namespace front_end {
36namespace prediction_unit {
37namespace update_prediction_table {
38
39
40  class Update_Prediction_Table
41#if SYSTEMC
42    : public sc_module
43#endif
44  {
45    // -----[ fields ]----------------------------------------------------
46    // Parameters
47  protected : const std::string  _name;
48  protected : const Parameters * _param;
49  private   : const Tusage_t     _usage;
50
51#ifdef STATISTICS
52  public    : Stat                           * _stat;
53
54  private   : counter_t                    *** _stat_nb_branch_hit            ; //[nb_context][MAX_BRANCH_CONDITION]
55  private   : counter_t                    *** _stat_nb_branch_miss           ; //[nb_context][MAX_BRANCH_CONDITION]
56  private   : counter_t                     ** _stat_nb_branch_unused         ; //[nb_context]
57  private   : counter_t                     ** _stat_ufpt_queue_nb_elt        ; //[nb_context]
58  private   : counter_t                     ** _stat_upt_queue_nb_elt         ; //[nb_context]
59
60#endif
61
62  public    : Component                      * _component;
63  private   : Interfaces                     * _interfaces;
64
65#ifdef SYSTEMC
66    // ~~~~~[ Interface ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
67    // ~~~~~[ Interface : "" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
68  public    : SC_CLOCK                      *  in_CLOCK                          ;
69  public    : SC_IN (Tcontrol_t)            *  in_NRESET                         ;
70
71    // ~~~~~[ Interface : "predict" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
72  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_PREDICT_VAL                    ; //[nb_inst_predict]
73  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_PREDICT_ACK                    ; //[nb_inst_predict]
74  public    : SC_IN (Tcontext_t         )  **  in_PREDICT_CONTEXT_ID             ; //[nb_inst_predict]
75  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_PREDICT_BTB_ADDRESS_SRC        ; //[nb_inst_predict]
76  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_PREDICT_BTB_ADDRESS_DEST       ; //[nb_inst_predict]
77  public    : SC_IN (Tbranch_condition_t)  **  in_PREDICT_BTB_CONDITION          ; //[nb_inst_predict]
78  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_PREDICT_BTB_LAST_TAKE          ; //[nb_inst_predict]
79  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_PREDICT_BTB_IS_ACCURATE        ; //[nb_inst_predict]
80  public    : SC_IN (Thistory_t         )  **  in_PREDICT_DIR_HISTORY            ; //[nb_inst_predict]
81  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_PREDICT_RAS_ADDRESS            ; //[nb_inst_predict]
82  public    : SC_IN (Tptr_t             )  **  in_PREDICT_RAS_INDEX              ; //[nb_inst_predict]
83  public    : SC_OUT(Tprediction_ptr_t  )  ** out_PREDICT_UPDATE_PREDICTION_ID   ; //[nb_inst_predict]
84
85    // ~~~~~[ Interface : "decod" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
86  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_DECOD_VAL                      ; //[nb_inst_decod]
87  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_DECOD_ACK                      ; //[nb_inst_decod]
88  public    : SC_IN (Tcontext_t         )  **  in_DECOD_CONTEXT_ID               ; //[nb_inst_decod]
89  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_DECOD_BTB_ADDRESS_SRC          ; //[nb_inst_decod]
90  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_DECOD_BTB_ADDRESS_DEST         ; //[nb_inst_decod]
91  public    : SC_IN (Tbranch_condition_t)  **  in_DECOD_BTB_CONDITION            ; //[nb_inst_decod]
92  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_DECOD_BTB_LAST_TAKE            ; //[nb_inst_decod]
93//public    : SC_IN (Thistory_t         )  **  in_DECOD_DIR_HISTORY              ; //[nb_inst_decod] // if ifetch prediction is miss -> miss btb -> make a static state
94  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_DECOD_RAS_ADDRESS              ; //[nb_inst_decod]
95  public    : SC_IN (Tptr_t             )  **  in_DECOD_RAS_INDEX                ; //[nb_inst_decod]
96  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_DECOD_MISS_IFETCH              ; //[nb_inst_decod]
97  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_DECOD_MISS_DECOD               ; //[nb_inst_decod]
98  public    : SC_IN (Tprediction_ptr_t  )  **  in_DECOD_UPDATE_PREDICTION_ID     ; //[nb_inst_decod]
99//public    : SC_OUT(Tdepth_t           )  ** out_DECOD_DEPTH                    ; //[nb_inst_decod]
100  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_DECOD_IS_ACCURATE              ; //[nb_inst_decod]
101
102    // ~~~~~[ Interface : "branch_complete" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
103  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_BRANCH_COMPLETE_VAL            ; //[nb_inst_branch_complete]
104  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_BRANCH_COMPLETE_ACK            ; //[nb_inst_branch_complete]
105  public    : SC_IN (Tcontext_t         )  **  in_BRANCH_COMPLETE_CONTEXT_ID     ; //[nb_inst_branch_complete]
106  public    : SC_IN (Tdepth_t           )  **  in_BRANCH_COMPLETE_DEPTH          ; //[nb_inst_branch_complete]
107  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_BRANCH_COMPLETE_ADDRESS        ; //[nb_inst_branch_complete]
108  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_BRANCH_COMPLETE_NO_SEQUENCE    ; //[nb_inst_branch_complete]
109  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_BRANCH_COMPLETE_MISS_PREDICTION; //[nb_inst_branch_complete]
110  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_BRANCH_COMPLETE_TAKE           ; //[nb_inst_branch_complete]
111  public    : SC_OUT(Taddress_t         )  ** out_BRANCH_COMPLETE_ADDRESS_SRC    ; //[nb_inst_branch_complete]
112  public    : SC_OUT(Taddress_t         )  ** out_BRANCH_COMPLETE_ADDRESS_DEST   ; //[nb_inst_branch_complete]
113
114    // ~~~~~[ Interface : "branch_event" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
115  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_BRANCH_EVENT_VAL               ; //[nb_context]
116  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_BRANCH_EVENT_ACK               ; //[nb_context]
117//public    : SC_OUT(Tcontext_t         )  ** out_BRANCH_EVENT_CONTEXT_ID        ; //[nb_context]
118  public    : SC_OUT(Tdepth_t           )  ** out_BRANCH_EVENT_DEPTH             ; //[nb_context]
119//public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_BRANCH_EVENT_MISS_PREDICTION   ; //[nb_context] is always miss prediction
120  public    : SC_OUT(Taddress_t         )  ** out_BRANCH_EVENT_ADDRESS_SRC       ; //[nb_context]
121  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_BRANCH_EVENT_ADDRESS_DEST_VAL  ; //[nb_context]
122  public    : SC_OUT(Taddress_t         )  ** out_BRANCH_EVENT_ADDRESS_DEST      ; //[nb_context]
123
124    // ~~~~~[ Interface : "update" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
125  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_UPDATE_VAL                     ; //[nb_inst_update]
126  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_UPDATE_ACK                     ; //[nb_inst_update]
127  public    : SC_OUT(Tcontext_t         )  ** out_UPDATE_CONTEXT_ID              ; //[nb_inst_update]
128  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_UPDATE_MISS_PREDICTION         ; //[nb_inst_update]
129  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_UPDATE_DIRECTION_GOOD          ; //[nb_inst_update]
130  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_UPDATE_BTB_VAL                 ; //[nb_inst_update]
131  public    : SC_OUT(Taddress_t         )  ** out_UPDATE_BTB_ADDRESS_SRC         ; //[nb_inst_update]
132  public    : SC_OUT(Taddress_t         )  ** out_UPDATE_BTB_ADDRESS_DEST        ; //[nb_inst_update]
133  public    : SC_OUT(Tbranch_condition_t)  ** out_UPDATE_BTB_CONDITION           ; //[nb_inst_update]
134  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_UPDATE_DIR_VAL                 ; //[nb_inst_update]
135  public    : SC_OUT(Thistory_t         )  ** out_UPDATE_DIR_HISTORY             ; //[nb_inst_update]
136  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_UPDATE_RAS_VAL                 ; //[nb_inst_update]
137  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_UPDATE_RAS_FLUSH               ; //[nb_inst_update]
138  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_UPDATE_RAS_PUSH                ; //[nb_inst_update]
139  public    : SC_OUT(Taddress_t         )  ** out_UPDATE_RAS_ADDRESS             ; //[nb_inst_update]
140  public    : SC_OUT(Tptr_t             )  ** out_UPDATE_RAS_INDEX               ; //[nb_inst_update]
141  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_UPDATE_RAS_PREDICTION_IFETCH   ; //[nb_inst_update]
142
143    // ~~~~~[ Interface : "event" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
144  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_EVENT_VAL                      ; //[nb_context]
145  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_EVENT_ACK                      ; //[nb_context]
146  public    : SC_IN (Tevent_type_t      )  **  in_EVENT_TYPE                     ; //[nb_context]
147  public    : SC_IN (Tdepth_t           )  **  in_EVENT_DEPTH                    ; //[nb_context]
148
149    // ~~~~~[ Interface : "depth" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
150  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_DEPTH_VAL                      ; //[nb_context]
151  public    : SC_OUT(Tdepth_t           )  ** out_DEPTH_CURRENT                  ; //[nb_context]
152  public    : SC_OUT(Tdepth_t           )  ** out_DEPTH_MIN                      ; //[nb_context]
153  public    : SC_OUT(Tdepth_t           )  ** out_DEPTH_MAX                      ; //[nb_context]
154  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_DEPTH_FULL                     ; //[nb_context]
155    // If DEPTH_CURRENT :
156    // equal at     DEPTH_MIN            -> not speculative
157    // not include ]DEPTH_MIN:DEPTH_MAX[ -> previous branch miss
158    //     include ]DEPTH_MIN:DEPTH_MAX[ -> speculative
159
160    // ~~~~~[ Component ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~   
161
162    // ~~~~~[ Register ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~   
163  private   : uint32_t                        reg_UPDATE_PRIORITY                ;
164                                                                                 
165  private   : ufpt_entry_t                 ** reg_UPDATE_FETCH_PREDICTION_TABLE  ; //[nb_context][size_ufpt_queue]
166  private   : uint32_t                      * reg_UFPT_BOTTOM                    ; //[nb_context]
167  private   : uint32_t                      * reg_UFPT_TOP                       ; //[nb_context]
168  private   : uint32_t                      * reg_UFPT_UPDATE                    ; //[nb_context]
169  private   : uint32_t                      * reg_UFPT_NB_NEED_UPDATE            ; //[nb_context]
170                                                                                             
171  private   : upt_entry_t                  ** reg_UPDATE_PREDICTION_TABLE        ; //[nb_context][size_upt_queue]
172  private   : uint32_t                      * reg_UPT_BOTTOM                     ; //[nb_context]
173  private   : uint32_t                      * reg_UPT_TOP                        ; //[nb_context]
174  private   : uint32_t                      * reg_UPT_TOP_EVENT                  ; //[nb_context]
175  private   : uint32_t                      * reg_UPT_UPDATE                     ; //[nb_context]
176  private   : bool                          * reg_UPT_EMPTY                      ; //[nb_context]
177                                                                                             
178  private   : bool                          * reg_IS_ACCURATE                    ; //[nb_context]
179
180  private   : event_state_t                 * reg_EVENT_STATE                    ; //[nb_context]
181  private   : Tdepth_t                      * reg_EVENT_DEPTH                    ; //[nb_context]
182  private   : Taddress_t                    * reg_EVENT_ADDRESS_SRC              ; //[nb_context] // Address branch
183  private   : Tcontrol_t                    * reg_EVENT_ADDRESS_DEST_VAL         ; //[nb_context] // if miss ifetch, decod issue branch, dest must be reload
184  private   : Taddress_t                    * reg_EVENT_ADDRESS_DEST             ; //[nb_context] // Address dest
185
186    // ~~~~~[ Internal ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
187  private   : Tcontrol_t                    * internal_PREDICT_ACK                    ; //[nb_inst_predict]
188  private   : Tdepth_t                      * internal_PREDICT_UPDATE_PREDICTION_ID   ; //[nb_inst_predict]
189  private   : Tcontrol_t                    * internal_DECOD_ACK                      ; //[nb_inst_decod]
190  private   : uint32_t                      * internal_DECOD_UPT_PTR_WRITE            ; //[nb_inst_decod]
191  private   : Tcontrol_t                    * internal_BRANCH_COMPLETE_ACK            ; //[nb_inst_branch_complete]
192  private   : Tcontrol_t                    * internal_BRANCH_COMPLETE_MISS_PREDICTION; //[nb_inst_branch_complete]
193  private   : Tcontrol_t                    * internal_BRANCH_COMPLETE_TAKE           ; //[nb_inst_branch_complete]
194  private   : Taddress_t                    * internal_BRANCH_COMPLETE_ADDRESS_DEST   ; //[nb_inst_branch_complete]
195  private   : Tcontrol_t                    * internal_BRANCH_EVENT_VAL               ; //[nb_context]
196  private   : Tdepth_t                      * internal_BRANCH_EVENT_DEPTH             ; //[nb_context]
197  private   : Tcontrol_t                    * internal_UPDATE_VAL                     ; //[nb_inst_update]
198  private   : Tcontrol_t                    * internal_UPDATE_VAL_WITHOUT_ACK         ; //[nb_inst_update]
199  private   : Tcontext_t                    * internal_UPDATE_CONTEXT_ID              ; //[nb_inst_update]
200  private   : bool                          * internal_UPDATE_FROM_UFPT               ; //[nb_inst_update]
201  private   : Tdepth_t                      * internal_UPDATE_DEPTH                   ; //[nb_inst_update]
202  private   : bool                          * internal_UPDATE_RAS                     ; //[nb_inst_update]
203  private   : Tcontrol_t                    * internal_EVENT_ACK                      ; //[nb_context]
204
205#endif
206
207    // -----[ Methods ]---------------------------------------------------
208
209#ifdef SYSTEMC
210    SC_HAS_PROCESS (Update_Prediction_Table);
211#endif
212  public  :          Update_Prediction_Table             
213  (
214#ifdef SYSTEMC
215   sc_module_name                                name,
216#else                                         
217   std::string                                   name,
218#endif                                         
219#ifdef STATISTICS
220   morpheo::behavioural::Parameters_Statistics * param_statistics,
221#endif
222   Parameters                                  * param,
223   morpheo::behavioural::Tusage_t                usage
224   );
225  public  :          ~Update_Prediction_Table             (void);
226                                               
227  private : void        allocation                (
228#ifdef STATISTICS
229                                                   morpheo::behavioural::Parameters_Statistics * param_statistics
230#else
231                                                   void
232#endif
233                                                   );
234  private : void        deallocation              (void);
235                                               
236#ifdef SYSTEMC                                 
237  public  : void        transition                (void);
238  public  : void        genMoore                  (void);
239  public  : void        genMealy_predict          (void);
240  public  : void        genMealy_decod            (void);
241  public  : void        genMealy_branch_complete  (void);
242//public  : void        genMealy_update           (void);
243#endif                                         
244
245#if VHDL                                       
246  public  : void        vhdl                      (void);
247  private : void        vhdl_declaration          (Vhdl * & vhdl);
248  private : void        vhdl_body                 (Vhdl * & vhdl);
249#endif                                         
250
251#ifdef STATISTICS
252  public  : void        statistics_allocation     (morpheo::behavioural::Parameters_Statistics * param_statistics);
253  public  : void        statistics_deallocation   (void);
254#endif
255#if defined(STATISTICS) or defined(VHDL_TESTBENCH)
256  private : void        end_cycle                 (void);
257#endif
258  };
259
260}; // end namespace update_prediction_table
261}; // end namespace prediction_unit
262}; // end namespace front_end
263}; // end namespace multi_front_end
264}; // end namespace core
265
266}; // end namespace behavioural
267}; // end namespace morpheo             
268
269#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.