source: trunk/IPs/systemC/processor/Morpheo/Behavioural/Core/Multi_Front_end/Front_end/Prediction_unit/Update_Prediction_Table/include/Update_Prediction_Table.h @ 88

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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 88 2008-12-10 18:31:39Z 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]
55  private   : counter_t                     ** _stat_nb_branch_miss      ; //[nb_context]
56  private   : counter_t                     ** _stat_nb_branch_unused    ; //[nb_context]
57  private   : counter_t                     ** _stat_queue_nb_cycle_empty; //[nb_context]
58  private   : counter_t                     ** _stat_queue_nb_cycle_full ; //[nb_context]
59  private   : counter_t                     ** _stat_queue_nb_elt        ; //[nb_context]
60
61#endif
62
63  public    : Component                      * _component;
64  private   : Interfaces                     * _interfaces;
65
66#ifdef SYSTEMC
67    // ~~~~~[ Interface ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
68    // ~~~~~[ Interface : "" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
69  public    : SC_CLOCK                      *  in_CLOCK                          ;
70  public    : SC_IN (Tcontrol_t)            *  in_NRESET                         ;
71
72    // ~~~~~[ Interface : "predict" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
73  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_PREDICT_VAL                    ; //[nb_inst_predict]
74  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_PREDICT_ACK                    ; //[nb_inst_predict]
75  public    : SC_IN (Tcontext_t         )  **  in_PREDICT_CONTEXT_ID             ; //[nb_inst_predict]
76  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_PREDICT_BTB_ADDRESS_SRC        ; //[nb_inst_predict]
77  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_PREDICT_BTB_ADDRESS_DEST       ; //[nb_inst_predict]
78  public    : SC_IN (Tbranch_condition_t)  **  in_PREDICT_BTB_CONDITION          ; //[nb_inst_predict]
79  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_PREDICT_BTB_LAST_TAKE          ; //[nb_inst_predict]
80  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_PREDICT_BTB_IS_ACCURATE        ; //[nb_inst_predict]
81  public    : SC_IN (Thistory_t         )  **  in_PREDICT_DIR_HISTORY            ; //[nb_inst_predict]
82  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_PREDICT_RAS_ADDRESS            ; //[nb_inst_predict]
83  public    : SC_IN (Tptr_t             )  **  in_PREDICT_RAS_INDEX              ; //[nb_inst_predict]
84  public    : SC_OUT(Tprediction_ptr_t  )  ** out_PREDICT_UPDATE_PREDICTION_ID   ; //[nb_inst_predict]
85
86    // ~~~~~[ Interface : "decod" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
87  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_DECOD_VAL                      ; //[nb_inst_decod]
88  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_DECOD_ACK                      ; //[nb_inst_decod]
89  public    : SC_IN (Tcontext_t         )  **  in_DECOD_CONTEXT_ID               ; //[nb_inst_decod]
90  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_DECOD_BTB_ADDRESS_SRC          ; //[nb_inst_decod]
91  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_DECOD_BTB_ADDRESS_DEST         ; //[nb_inst_decod]
92  public    : SC_IN (Tbranch_condition_t)  **  in_DECOD_BTB_CONDITION            ; //[nb_inst_decod]
93  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_DECOD_BTB_LAST_TAKE            ; //[nb_inst_decod]
94//public    : SC_IN (Thistory_t         )  **  in_DECOD_DIR_HISTORY              ; //[nb_inst_decod] // if ifetch prediction is miss -> miss btb -> make a static state
95  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_DECOD_RAS_ADDRESS              ; //[nb_inst_decod]
96  public    : SC_IN (Tptr_t             )  **  in_DECOD_RAS_INDEX                ; //[nb_inst_decod]
97  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_DECOD_MISS_IFETCH              ; //[nb_inst_decod]
98  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_DECOD_MISS_DECOD               ; //[nb_inst_decod]
99  public    : SC_IN (Tprediction_ptr_t  )  **  in_DECOD_UPDATE_PREDICTION_ID     ; //[nb_inst_decod]
100//public    : SC_OUT(Tdepth_t           )  ** out_DECOD_DEPTH                    ; //[nb_inst_decod]
101  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_DECOD_IS_ACCURATE              ; //[nb_inst_decod]
102
103    // ~~~~~[ Interface : "branch_complete" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
104  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_BRANCH_COMPLETE_VAL            ; //[nb_inst_branch_complete]
105  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_BRANCH_COMPLETE_ACK            ; //[nb_inst_branch_complete]
106  public    : SC_IN (Tcontext_t         )  **  in_BRANCH_COMPLETE_CONTEXT_ID     ; //[nb_inst_branch_complete]
107  public    : SC_IN (Tdepth_t           )  **  in_BRANCH_COMPLETE_DEPTH          ; //[nb_inst_branch_complete]
108  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_BRANCH_COMPLETE_ADDRESS        ; //[nb_inst_branch_complete]
109  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_BRANCH_COMPLETE_FLAG           ; //[nb_inst_branch_complete]
110  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_BRANCH_COMPLETE_MISS_PREDICTION; //[nb_inst_branch_complete]
111  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_BRANCH_COMPLETE_TAKE           ; //[nb_inst_branch_complete]
112  public    : SC_OUT(Taddress_t         )  ** out_BRANCH_COMPLETE_ADDRESS_SRC    ; //[nb_inst_branch_complete]
113  public    : SC_OUT(Taddress_t         )  ** out_BRANCH_COMPLETE_ADDRESS_DEST   ; //[nb_inst_branch_complete]
114
115    // ~~~~~[ Interface : "branch_event" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
116  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_BRANCH_EVENT_VAL               ; //[nb_context]
117  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_BRANCH_EVENT_ACK               ; //[nb_context]
118//public    : SC_OUT(Tcontext_t         )  ** out_BRANCH_EVENT_CONTEXT_ID        ; //[nb_context]
119//public    : SC_OUT(Tdepth_t           )  ** out_BRANCH_EVENT_DEPTH             ; //[nb_context]
120//public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_BRANCH_EVENT_MISS_PREDICTION   ; //[nb_context] is always miss prediction
121  public    : SC_OUT(Taddress_t         )  ** out_BRANCH_EVENT_ADDRESS_SRC       ; //[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_PUSH                ; //[nb_inst_update]
138  public    : SC_OUT(Taddress_t         )  ** out_UPDATE_RAS_ADDRESS             ; //[nb_inst_update]
139  public    : SC_OUT(Tptr_t             )  ** out_UPDATE_RAS_INDEX               ; //[nb_inst_update]
140  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_UPDATE_RAS_PREDICTION_IFETCH   ; //[nb_inst_update]
141
142    // ~~~~~[ Interface : "depth" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
143  public    : SC_OUT(Tdepth_t           )  ** out_DEPTH_CURRENT                  ; //[nb_context]
144  public    : SC_OUT(Tdepth_t           )  ** out_DEPTH_MIN                      ; //[nb_context]
145  public    : SC_OUT(Tdepth_t           )  ** out_DEPTH_MAX                      ; //[nb_context]
146    // If DEPTH_CURRENT :
147    // equal at     DEPTH_MIN            -> not speculative
148    // not include ]DEPTH_MIN:DEPTH_MAX[ -> previous branch miss
149    //     include ]DEPTH_MIN:DEPTH_MAX[ -> speculative
150
151    // ~~~~~[ Component ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~   
152
153    // ~~~~~[ Register ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~   
154  private   : uint32_t                        reg_UPDATE_PRIORITY                ;
155                                                                                 
156  private   : ufpt_entry_t                 ** reg_UPDATE_FETCH_PREDICTION_TABLE  ; //[nb_context][size_ufpt_queue]
157  private   : uint32_t                      * reg_UFPT_BOTTOM                    ; //[nb_context]
158  private   : uint32_t                      * reg_UFPT_TOP                       ; //[nb_context]
159  private   : uint32_t                      * reg_UFPT_UPDATE                    ; //[nb_context]
160  private   : uint32_t                      * reg_UFPT_NB_NEED_UPDATE            ; //[nb_context]
161                                                                                             
162  private   : upt_entry_t                  ** reg_UPDATE_PREDICTION_TABLE        ; //[nb_context][size_upt_queue]
163  private   : uint32_t                      * reg_UPT_BOTTOM                     ; //[nb_context]
164  private   : uint32_t                      * reg_UPT_TOP                        ; //[nb_context]
165  private   : uint32_t                      * reg_UPT_UPDATE                     ; //[nb_context]
166  private   : uint32_t                      * reg_UPT_NB_NEED_UPDATE             ; //[nb_context]
167                                                                                             
168  private   : bool                          * reg_IS_ACCURATE                    ; //[nb_context]
169
170  private   : event_state_t                 * reg_EVENT_STATE                    ; //[nb_context]
171  private   : Tcontrol_t                    * reg_EVENT_RAS_CORRUPTED            ; //[nb_context] // RAS must be flush
172  private   : Taddress_t                    * reg_EVENT_ADDRESS_SRC              ; //[nb_context] // Address branch
173  private   : Tcontrol_t                    * reg_EVENT_ADDRESS_SRC_VAL          ; //[nb_context] // if miss ifetch, decod issue branch, dest must be reload
174  private   : Taddress_t                    * reg_EVENT_ADDRESS_DEST             ; //[nb_context] // Address dest
175
176    // ~~~~~[ Internal ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
177  private   : Tcontrol_t                    * internal_PREDICT_ACK                    ; //[nb_inst_predict]
178  private   : Tdepth_t                      * internal_PREDICT_UPDATE_PREDICTION_ID   ; //[nb_inst_predict]
179  private   : Tcontrol_t                    * internal_DECOD_ACK                      ; //[nb_inst_decod]
180  private   : uint32_t                      * internal_DECOD_UPT_PTR_WRITE            ; //[nb_inst_decod]
181  private   : Tcontrol_t                    * internal_BRANCH_COMPLETE_ACK            ; //[nb_inst_branch_complete]
182  private   : Tcontrol_t                    * internal_BRANCH_COMPLETE_MISS_PREDICTION; //[nb_inst_branch_complete]
183  private   : Tcontrol_t                    * internal_BRANCH_COMPLETE_TAKE           ; //[nb_inst_branch_complete]
184  private   : Taddress_t                    * internal_BRANCH_COMPLETE_ADDRESS_DEST   ; //[nb_inst_branch_complete]
185  private   : Tcontrol_t                    * internal_BRANCH_EVENT_VAL               ; //[nb_context]
186  private   : Tdepth_t                      * internal_BRANCH_EVENT_DEPTH             ; //[nb_context]
187  private   : Tcontrol_t                    * internal_UPDATE_VAL                     ; //[nb_inst_update]
188  private   : Tcontrol_t                    * internal_UPDATE_VAL_WITHOUT_ACK         ; //[nb_inst_update]
189  private   : Tcontext_t                    * internal_UPDATE_CONTEXT_ID              ; //[nb_inst_update]
190  private   : bool                          * internal_UPDATE_FROM_UFPT               ; //[nb_inst_update]
191  private   : Tdepth_t                      * internal_UPDATE_DEPTH                   ; //[nb_inst_update]
192  private   : bool                          * internal_UPDATE_RAS                     ; //[nb_inst_update]
193
194#endif
195
196    // -----[ Methods ]---------------------------------------------------
197
198#ifdef SYSTEMC
199    SC_HAS_PROCESS (Update_Prediction_Table);
200#endif
201  public  :          Update_Prediction_Table             
202  (
203#ifdef SYSTEMC
204   sc_module_name                                name,
205#else                                         
206   std::string                                   name,
207#endif                                         
208#ifdef STATISTICS
209   morpheo::behavioural::Parameters_Statistics * param_statistics,
210#endif
211   Parameters                                  * param,
212   morpheo::behavioural::Tusage_t                usage
213   );
214  public  :          ~Update_Prediction_Table             (void);
215                                               
216  private : void        allocation                (
217#ifdef STATISTICS
218                                                   morpheo::behavioural::Parameters_Statistics * param_statistics
219#else
220                                                   void
221#endif
222                                                   );
223  private : void        deallocation              (void);
224                                               
225#ifdef SYSTEMC                                 
226  public  : void        transition                (void);
227  public  : void        genMoore                  (void);
228  public  : void        genMealy_predict          (void);
229  public  : void        genMealy_decod            (void);
230  public  : void        genMealy_branch_complete  (void);
231//public  : void        genMealy_update           (void);
232#endif                                         
233
234#if VHDL                                       
235  public  : void        vhdl                      (void);
236  private : void        vhdl_declaration          (Vhdl * & vhdl);
237  private : void        vhdl_body                 (Vhdl * & vhdl);
238#endif                                         
239
240#ifdef STATISTICS
241  public  : void        statistics_allocation     (morpheo::behavioural::Parameters_Statistics * param_statistics);
242  public  : void        statistics_deallocation   (void);
243#endif
244#if defined(STATISTICS) or defined(VHDL_TESTBENCH)
245  private : void        end_cycle                 (void);
246#endif
247  };
248
249}; // end namespace update_prediction_table
250}; // end namespace prediction_unit
251}; // end namespace front_end
252}; // end namespace multi_front_end
253}; // end namespace core
254
255}; // end namespace behavioural
256}; // end namespace morpheo             
257
258#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.