source: trunk/IPs/systemC/processor/Morpheo/Behavioural/Core/Multi_OOO_Engine/OOO_Engine/include/OOO_Engine.h @ 97

Last change on this file since 97 was 97, checked in by rosiere, 15 years ago

1) Update Prediction Table : statistics
2) Size instruction address on 30 bits
3) Change Log File
4) Add debug_level in simulation configuration file
  • Property svn:keywords set to Id
File size: 18.2 KB
Line 
1#ifndef morpheo_behavioural_core_multi_ooo_engine_ooo_engine_OOO_Engine_h
2#define morpheo_behavioural_core_multi_ooo_engine_ooo_engine_OOO_Engine_h
3
4/*
5 * $Id: OOO_Engine.h 97 2008-12-19 15:34:00Z rosiere $
6 *
7 * [ Description ]
8 *
9 */
10
11#ifdef SYSTEMC
12#include "systemc.h"
13#endif
14
15#include "Behavioural/Core/Multi_OOO_Engine/OOO_Engine/include/Parameters.h"
16#include "Behavioural/include/Types.h"
17
18#ifdef STATISTICS
19#include "Behavioural/include/Stat.h"
20#endif
21#include "Behavioural/include/Component.h"
22#ifdef VHDL
23#include "Behavioural/include/Vhdl.h"
24#endif
25#include "Behavioural/include/Usage.h"
26
27#include "Common/include/ToString.h"
28#include "Common/include/Debug.h"
29
30#include <iostream>
31
32#include "Behavioural/Core/Multi_OOO_Engine/OOO_Engine/Rename_unit/include/Rename_unit.h"
33#include "Behavioural/Core/Multi_OOO_Engine/OOO_Engine/Commit_unit/include/Commit_unit.h"
34#include "Behavioural/Core/Multi_OOO_Engine/OOO_Engine/Issue_queue/include/Issue_queue.h"
35#include "Behavioural/Core/Multi_OOO_Engine/OOO_Engine/Reexecute_unit/include/Reexecute_unit.h"
36#include "Behavioural/Core/Multi_OOO_Engine/OOO_Engine/Special_Register_unit/include/Special_Register_unit.h"
37#include "Behavioural/Core/Multi_OOO_Engine/OOO_Engine/OOO_Engine_Glue/include/OOO_Engine_Glue.h"
38
39namespace morpheo {
40namespace behavioural {
41namespace core {
42namespace multi_ooo_engine {
43namespace ooo_engine {
44
45  class OOO_Engine
46#if SYSTEMC
47    : public sc_module
48#endif
49  {
50    // -----[ fields ]----------------------------------------------------
51    // Parameters
52  protected : const std::string  _name;
53  protected : const Parameters * _param;
54  private   : const Tusage_t     _usage;
55
56#ifdef STATISTICS
57  public    : Stat                           * _stat;
58#endif
59
60  public    : Component                      * _component;
61  private   : Interfaces                     * _interfaces;
62
63#ifdef SYSTEMC
64    // ~~~~~[ Interface ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
65    // ~~~~~[ Interface : "" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
66  public    : SC_CLOCK                      *  in_CLOCK ;
67  public    : SC_IN (Tcontrol_t)            *  in_NRESET;
68
69    // ~~~~~[ Interface : "rename" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
70  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )  ***  in_RENAME_VAL                       ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
71  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )  *** out_RENAME_ACK                       ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
72  public    : SC_IN (Tcontext_t        )  ***  in_RENAME_FRONT_END_ID              ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
73  public    : SC_IN (Tcontext_t        )  ***  in_RENAME_CONTEXT_ID                ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
74  public    : SC_IN (Tdepth_t          )  ***  in_RENAME_DEPTH                     ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
75  public    : SC_IN (Ttype_t           )  ***  in_RENAME_TYPE                      ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
76  public    : SC_IN (Toperation_t      )  ***  in_RENAME_OPERATION                 ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
77  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )  ***  in_RENAME_NO_EXECUTE                ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
78  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )  ***  in_RENAME_IS_DELAY_SLOT             ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
79  public    : SC_IN (Taddress_t        )  ***  in_RENAME_ADDRESS                   ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
80  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )  ***  in_RENAME_HAS_IMMEDIAT              ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
81  public    : SC_IN (Tgeneral_data_t   )  ***  in_RENAME_IMMEDIAT                  ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
82  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )  ***  in_RENAME_READ_RA                   ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
83  public    : SC_IN (Tgeneral_address_t)  ***  in_RENAME_NUM_REG_RA                ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
84  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )  ***  in_RENAME_READ_RB                   ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
85  public    : SC_IN (Tgeneral_address_t)  ***  in_RENAME_NUM_REG_RB                ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
86  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )  ***  in_RENAME_READ_RC                   ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
87  public    : SC_IN (Tspecial_address_t)  ***  in_RENAME_NUM_REG_RC                ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
88  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )  ***  in_RENAME_WRITE_RD                  ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
89  public    : SC_IN (Tgeneral_address_t)  ***  in_RENAME_NUM_REG_RD                ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
90  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )  ***  in_RENAME_WRITE_RE                  ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
91  public    : SC_IN (Tspecial_address_t)  ***  in_RENAME_NUM_REG_RE                ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
92  public    : SC_IN (Texception_t      )  ***  in_RENAME_EXCEPTION_USE             ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
93  public    : SC_IN (Texception_t      )  ***  in_RENAME_EXCEPTION                 ;//[nb_front_end][nb_inst_decod]
94
95    // ~~~~~[ Interface : "issue" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
96  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_ISSUE_VAL                        ;//[nb_inst_issue]
97  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )   **  in_ISSUE_ACK                        ;//[nb_inst_issue]
98  public    : SC_OUT(Tcontext_t        )   ** out_ISSUE_FRONT_END_ID               ;//[nb_inst_issue]
99  public    : SC_OUT(Tcontext_t        )   ** out_ISSUE_CONTEXT_ID                 ;//[nb_inst_issue]
100  public    : SC_OUT(Tpacket_t         )   ** out_ISSUE_PACKET_ID                  ;//[nb_inst_issue]
101  public    : SC_OUT(Ttype_t           )   ** out_ISSUE_TYPE                       ;//[nb_inst_issue]
102  public    : SC_OUT(Toperation_t      )   ** out_ISSUE_OPERATION                  ;//[nb_inst_issue]
103  public    : SC_OUT(Tlsq_ptr_t        )   ** out_ISSUE_STORE_QUEUE_PTR_WRITE      ;//[nb_inst_issue]
104  public    : SC_OUT(Tlsq_ptr_t        )   ** out_ISSUE_LOAD_QUEUE_PTR_WRITE       ;//[nb_inst_issue]
105  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_ISSUE_HAS_IMMEDIAT               ;//[nb_inst_issue]
106  public    : SC_OUT(Tgeneral_data_t   )   ** out_ISSUE_IMMEDIAT                   ;//[nb_inst_issue]
107  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_ISSUE_READ_RA                    ;//[nb_inst_issue]
108  public    : SC_OUT(Tgeneral_address_t)   ** out_ISSUE_NUM_REG_RA                 ;//[nb_inst_issue]
109  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_ISSUE_READ_RB                    ;//[nb_inst_issue]
110  public    : SC_OUT(Tgeneral_address_t)   ** out_ISSUE_NUM_REG_RB                 ;//[nb_inst_issue]
111  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_ISSUE_READ_RC                    ;//[nb_inst_issue]
112  public    : SC_OUT(Tspecial_address_t)   ** out_ISSUE_NUM_REG_RC                 ;//[nb_inst_issue]
113  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_ISSUE_WRITE_RD                   ;//[nb_inst_issue]
114  public    : SC_OUT(Tgeneral_address_t)   ** out_ISSUE_NUM_REG_RD                 ;//[nb_inst_issue]
115  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_ISSUE_WRITE_RE                   ;//[nb_inst_issue]
116  public    : SC_OUT(Tspecial_address_t)   ** out_ISSUE_NUM_REG_RE                 ;//[nb_inst_issue]
117
118    // ~~~~~[ Interface "execute_loop" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
119  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )  ***  in_EXECUTE_LOOP_VAL                 ;//[nb_execute_loop][nb_inst_execute]
120  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )  *** out_EXECUTE_LOOP_ACK                 ;//[nb_execute_loop][nb_inst_execute]
121  public    : SC_IN (Tcontext_t        )  ***  in_EXECUTE_LOOP_FRONT_END_ID        ;//[nb_execute_loop][nb_inst_execute]
122  public    : SC_IN (Tcontext_t        )  ***  in_EXECUTE_LOOP_CONTEXT_ID          ;//[nb_execute_loop][nb_inst_execute]
123  public    : SC_IN (Tpacket_t         )  ***  in_EXECUTE_LOOP_PACKET_ID           ;//[nb_execute_loop][nb_inst_execute]
124//public    : SC_IN (Ttype_t           )  ***  in_EXECUTE_LOOP_TYPE                ;//[nb_execute_loop][nb_inst_execute]
125//public    : SC_IN (Toperation_t      )  ***  in_EXECUTE_LOOP_OPERATION           ;//[nb_execute_loop][nb_inst_execute]
126  public    : SC_IN (Tspecial_data_t   )  ***  in_EXECUTE_LOOP_FLAGS               ;//[nb_execute_loop][nb_inst_execute]
127  public    : SC_IN (Texception_t      )  ***  in_EXECUTE_LOOP_EXCEPTION           ;//[nb_execute_loop][nb_inst_execute]
128  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )  ***  in_EXECUTE_LOOP_NO_SEQUENCE         ;//[nb_execute_loop][nb_inst_execute]
129  public    : SC_IN (Taddress_t        )  ***  in_EXECUTE_LOOP_ADDRESS             ;//[nb_execute_loop][nb_inst_execute]
130  public    : SC_IN (Tgeneral_data_t   )  ***  in_EXECUTE_LOOP_DATA                ;//[nb_execute_loop][nb_inst_execute]
131
132    // ~~~~~[ Interface "insert" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
133  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_INSERT_VAL                       ;//[nb_inst_insert]
134  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )   **  in_INSERT_ACK                       ;//[nb_inst_insert]
135  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_INSERT_RD_USE                    ;//[nb_inst_insert]
136  public    : SC_OUT(Tgeneral_address_t)   ** out_INSERT_RD_NUM_REG                ;//[nb_inst_insert]
137  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_INSERT_RE_USE                    ;//[nb_inst_insert]
138  public    : SC_OUT(Tspecial_address_t)   ** out_INSERT_RE_NUM_REG                ;//[nb_inst_insert]
139
140//     // ~~~~~[ Interface "retire" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
141//   public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_RETIRE_VAL                       ;//[nb_inst_retire]
142//   public    : SC_IN (Tcontrol_t        )   **  in_RETIRE_ACK                       ;//[nb_inst_retire]
143//   public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_RETIRE_RD_OLD_USE                ;//[nb_inst_retire]
144//   public    : SC_OUT(Tgeneral_address_t)   ** out_RETIRE_RD_OLD_NUM_REG            ;//[nb_inst_retire]
145//   public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_RETIRE_RD_NEW_USE                ;//[nb_inst_retire]
146//   public    : SC_OUT(Tgeneral_address_t)   ** out_RETIRE_RD_NEW_NUM_REG            ;//[nb_inst_retire]
147//   public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_RETIRE_RE_OLD_USE                ;//[nb_inst_retire]
148//   public    : SC_OUT(Tspecial_address_t)   ** out_RETIRE_RE_OLD_NUM_REG            ;//[nb_inst_retire]
149//   public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_RETIRE_RE_NEW_USE                ;//[nb_inst_retire]
150//   public    : SC_OUT(Tspecial_address_t)   ** out_RETIRE_RE_NEW_NUM_REG            ;//[nb_inst_retire]
151
152    // ~~~~~[ Interface : "branch_complete" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~         
153  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_BRANCH_COMPLETE_VAL              ;//[nb_inst_branch_complete]
154  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )   **  in_BRANCH_COMPLETE_ACK              ;//[nb_inst_branch_complete]
155  public    : SC_OUT(Tcontext_t        )   ** out_BRANCH_COMPLETE_FRONT_END_ID     ;//[nb_inst_branch_complete]
156  public    : SC_OUT(Tcontext_t        )   ** out_BRANCH_COMPLETE_CONTEXT_ID       ;//[nb_inst_branch_complete]
157  public    : SC_OUT(Tdepth_t          )   ** out_BRANCH_COMPLETE_DEPTH            ;//[nb_inst_branch_complete]
158  public    : SC_OUT(Taddress_t        )   ** out_BRANCH_COMPLETE_ADDRESS          ;//[nb_inst_branch_complete]
159  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_BRANCH_COMPLETE_FLAG             ;//[nb_inst_branch_complete]
160  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )   **  in_BRANCH_COMPLETE_MISS_PREDICTION  ;//[nb_inst_branch_complete]
161                                                                                   
162    // ~~~~~[ Interface : "commit_event" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
163  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )    * out_COMMIT_EVENT_VAL                 ;
164  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )    *  in_COMMIT_EVENT_ACK                 ;
165  public    : SC_OUT(Tcontext_t        )    * out_COMMIT_EVENT_FRONT_END_ID        ;
166  public    : SC_OUT(Tcontext_t        )    * out_COMMIT_EVENT_CONTEXT_ID          ;
167  public    : SC_OUT(Tdepth_t          )    * out_COMMIT_EVENT_DEPTH               ;
168  public    : SC_OUT(Tevent_type_t     )    * out_COMMIT_EVENT_TYPE                ;
169  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )    * out_COMMIT_EVENT_IS_DELAY_SLOT       ;
170  public    : SC_OUT(Taddress_t        )    * out_COMMIT_EVENT_ADDRESS             ;
171  public    : SC_OUT(Taddress_t        )    * out_COMMIT_EVENT_ADDRESS_EPCR        ;
172  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )    * out_COMMIT_EVENT_ADDRESS_EEAR_VAL    ;
173  public    : SC_OUT(Tgeneral_data_t   )    * out_COMMIT_EVENT_ADDRESS_EEAR        ;
174
175    // ~~~~~[ Interface "event" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
176  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )  ***  in_EVENT_VAL                        ;//[nb_front_end][nb_context]
177  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )  *** out_EVENT_ACK                        ;//[nb_front_end][nb_context]
178  public    : SC_IN (Taddress_t        )  ***  in_EVENT_ADDRESS                    ;//[nb_front_end][nb_context]
179  public    : SC_IN (Taddress_t        )  ***  in_EVENT_ADDRESS_NEXT               ;//[nb_front_end][nb_context]
180  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )  ***  in_EVENT_ADDRESS_NEXT_VAL           ;//[nb_front_end][nb_context]
181  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )  ***  in_EVENT_IS_DS_TAKE                 ;//[nb_front_end][nb_context]
182
183    // ~~~~~[ Interface "spr_event" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
184  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )  ***  in_SPR_EVENT_VAL                    ;//[nb_front_end][nb_context]
185  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )  *** out_SPR_EVENT_ACK                    ;//[nb_front_end][nb_context]
186  public    : SC_IN (Tspr_t            )  ***  in_SPR_EVENT_EPCR                   ;//[nb_front_end][nb_context]
187  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )  ***  in_SPR_EVENT_EEAR_WEN               ;//[nb_front_end][nb_context]
188  public    : SC_IN (Tspr_t            )  ***  in_SPR_EVENT_EEAR                   ;//[nb_front_end][nb_context]
189  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )  ***  in_SPR_EVENT_SR_DSX                 ;//[nb_front_end][nb_context]
190  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )  ***  in_SPR_EVENT_SR_TO_ESR              ;//[nb_front_end][nb_context]
191                                                                                   
192    // ~~~~~[ Interface : "nb_inst" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~         
193  public    : SC_OUT(Tcounter_t        )  *** out_NB_INST_COMMIT_ALL               ;//[nb_front_end][nb_context]
194  public    : SC_OUT(Tcounter_t        )  *** out_NB_INST_COMMIT_MEM               ;//[nb_front_end][nb_context]
195                                                                                   
196    // ~~~~~[ Interface : "depth" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~         
197  public    : SC_IN (Tdepth_t          )  ***  in_DEPTH_MIN                        ;//[nb_front_end][nb_context]
198  public    : SC_IN (Tdepth_t          )  ***  in_DEPTH_MAX                        ;//[nb_front_end][nb_context]
199
200    // ~~~~~[ Interface : "spr" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~         
201  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )  *** out_SPR_SR_IEE                       ;//[nb_front_end][nb_context] - Interrupt Exception Enabled
202  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )  *** out_SPR_SR_EPH                       ;//[nb_front_end][nb_context] - Exception Prefix High
203
204    // ~~~~~[ Component ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~   
205  private   : morpheo::behavioural::core::multi_ooo_engine::ooo_engine::rename_unit          ::Rename_unit           ** _component_rename_unit          ;
206  private   : morpheo::behavioural::core::multi_ooo_engine::ooo_engine::commit_unit          ::Commit_unit            * _component_commit_unit          ;
207  private   : morpheo::behavioural::core::multi_ooo_engine::ooo_engine::issue_queue          ::Issue_queue            * _component_issue_queue          ;
208  private   : morpheo::behavioural::core::multi_ooo_engine::ooo_engine::reexecute_unit       ::Reexecute_unit         * _component_reexecute_unit       ;   
209  private   : morpheo::behavioural::core::multi_ooo_engine::ooo_engine::special_register_unit::Special_Register_unit  * _component_special_register_unit;
210  private   : morpheo::behavioural::core::multi_ooo_engine::ooo_engine::ooo_engine_glue      ::OOO_Engine_Glue        * _component_glue                 ;
211
212    // ~~~~~[ Register ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~   
213
214    // ~~~~~[ Internal ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
215#endif
216
217    // -----[ Methods ]---------------------------------------------------
218
219#ifdef SYSTEMC
220    SC_HAS_PROCESS (OOO_Engine);
221#endif
222  public  :          OOO_Engine             
223  (
224#ifdef SYSTEMC
225   sc_module_name                                name,
226#else                                         
227   std::string                                   name,
228#endif                                         
229#ifdef STATISTICS
230   morpheo::behavioural::Parameters_Statistics * param_statistics,
231#endif
232   Parameters                                  * param,
233   morpheo::behavioural::Tusage_t                usage
234   );
235  public  :          ~OOO_Engine             (void);
236                                               
237  private : void        allocation                (
238#ifdef STATISTICS
239                                                   morpheo::behavioural::Parameters_Statistics * param_statistics
240#else
241                                                   void
242#endif
243                                                   );
244  private : void        deallocation              (void);
245                                               
246#ifdef SYSTEMC                                 
247# if defined(STATISTICS) or defined(VHDL_TESTBENCH)
248  public  : void        transition                (void);
249# endif                                       
250#endif                                         
251
252#if VHDL                                       
253  public  : void        vhdl                      (void);
254#endif                                         
255
256#ifdef STATISTICS
257  public  : void        statistics_allocation     (morpheo::behavioural::Parameters_Statistics * param_statistics);
258  public  : void        statistics_deallocation   (void);
259#endif
260#if defined(STATISTICS) or defined(VHDL_TESTBENCH)
261  private : void        end_cycle                 (void);
262#endif
263  };
264
265}; // end namespace ooo_engine
266}; // end namespace multi_ooo_engine
267}; // end namespace core
268
269}; // end namespace behavioural
270}; // end namespace morpheo             
271
272#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.