source: trunk/modules/vci_cc_vcache_wrapper2_v1/caba/source/src/vci_cc_vcache_wrapper2_v1.cpp @ 108

Last change on this file since 108 was 108, checked in by gao, 14 years ago

Bug correction

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to "Author Date Id Rev URL Revision"
  • Property svn:mime-type set to text/plain
File size: 219.2 KB
Line 
1/* -*- c++ -*-
2 * File : vci_cc_vcache_wrapper2_v1.cpp
3 * Copyright (c) UPMC, Lip6, SoC
4 * Authors : Alain GREINER, Yang GAO
5 *
6 * SOCLIB_LGPL_HEADER_BEGIN
7 *
8 * This file is part of SoCLib, GNU LGPLv2.1.
9 *
10 * SoCLib is free software; you can redistribute it and/or modify it
11 * under the terms of the GNU Lesser General Public License as published
12 * by the Free Software Foundation; version 2.1 of the License.
13 *
14 * SoCLib is distributed in the hope that it will be useful, but
15 * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
17 * Lesser General Public License for more details.
18 *
19 * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
20 * License along with SoCLib; if not, write to the Free Software
21 * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
22 * 02110-1301 USA
23 *
24 * SOCLIB_LGPL_HEADER_END
25 */
26
27#include <cassert>
28#include "arithmetics.h"
29#include "../include/vci_cc_vcache_wrapper2_v1.h"
30
31namespace soclib {
32namespace caba {
33
34//#define SOCLIB_MODULE_DEBUG
35//#define EVALUATION_CACHE
36#ifdef SOCLIB_MODULE_DEBUG
37namespace {
38const char *icache_fsm_state_str[] = {
39        "ICACHE_IDLE",
40        "ICACHE_BIS",       
41        "ICACHE_TLB1_READ", 
42        "ICACHE_TLB1_WRITE", 
43        "ICACHE_TLB1_UPDT", 
44        "ICACHE_TLB2_READ", 
45        "ICACHE_TLB2_WRITE", 
46        "ICACHE_TLB2_UPDT", 
47        "ICACHE_SW_FLUSH",
48        "ICACHE_TLB_FLUSH",
49        "ICACHE_CACHE_FLUSH",
50        "ICACHE_TLB_INVAL", 
51        "ICACHE_CACHE_INVAL",
52        "ICACHE_CACHE_INVAL_PA",
53        "ICACHE_MISS_WAIT",
54        "ICACHE_UNC_WAIT", 
55        "ICACHE_MISS_UPDT", 
56        "ICACHE_ERROR",
57        "ICACHE_CC_INVAL",
58        "ICACHE_TLB_CC_INVAL",       
59    };
60const char *dcache_fsm_state_str[] = {
61        "DCACHE_IDLE",       
62        "DCACHE_BIS",   
63        "DCACHE_DTLB1_READ_CACHE",
64        "DCACHE_TLB1_LL_WAIT",
65        "DCACHE_TLB1_SC_WAIT",   
66        "DCACHE_TLB1_READ",
67        "DCACHE_TLB1_READ_UPDT", 
68        "DCACHE_TLB1_UPDT",
69        "DCACHE_DTLB2_READ_CACHE",
70        "DCACHE_TLB2_LL_WAIT",
71        "DCACHE_TLB2_SC_WAIT",   
72        "DCACHE_TLB2_READ",
73        "DCACHE_TLB2_READ_UPDT", 
74        "DCACHE_TLB2_UPDT",   
75        "DCACHE_CTXT_SWITCH",   
76        "DCACHE_ICACHE_FLUSH",
77        "DCACHE_DCACHE_FLUSH",
78        "DCACHE_ITLB_INVAL",
79        "DCACHE_DTLB_INVAL",
80        "DCACHE_ICACHE_INVAL",
81        "DCACHE_DCACHE_INVAL",
82        "DCACHE_ICACHE_INVAL_PA",
83        "DCACHE_DCACHE_INVAL_PA",
84        "DCACHE_DCACHE_SYNC",
85        "DCACHE_LL_DIRTY_WAIT",
86        "DCACHE_SC_DIRTY_WAIT",
87        "DCACHE_WRITE_UPDT",
88        "DCACHE_WRITE_DIRTY",
89        "DCACHE_WRITE_REQ", 
90        "DCACHE_MISS_WAIT", 
91        "DCACHE_MISS_UPDT", 
92        "DCACHE_UNC_WAIT",   
93        "DCACHE_ERROR",
94        "DCACHE_ITLB_READ",
95        "DCACHE_ITLB_UPDT",
96        "DCACHE_ITLB_LL_WAIT",       
97        "DCACHE_ITLB_SC_WAIT",       
98        "DCACHE_CC_CHECK",
99        "DCACHE_CC_INVAL",
100        "DCACHE_CC_UPDT",
101        "DCACHE_CC_NOP",
102        "DCACHE_TLB_CC_INVAL",
103        "DCACHE_ITLB_CLEANUP",
104    };
105const char *cmd_fsm_state_str[] = {
106        "CMD_IDLE",           
107        "CMD_ITLB_READ",
108        "CMD_ITLB_ACC_LL",               
109        "CMD_ITLB_ACC_SC",               
110        "CMD_INS_MISS",     
111        "CMD_INS_UNC",     
112        "CMD_DTLB_READ",   
113        "CMD_DTLB_ACC_LL",           
114        "CMD_DTLB_ACC_SC",           
115        "CMD_DTLB_DIRTY_LL",         
116        "CMD_DTLB_DIRTY_SC",         
117        "CMD_DATA_UNC",     
118        "CMD_DATA_MISS",   
119        "CMD_DATA_WRITE",
120        "CMD_INS_CLEANUP",   
121        "CMD_DATA_CLEANUP",     
122    };
123const char *rsp_fsm_state_str[] = {
124        "RSP_IDLE",                 
125        "RSP_ITLB_READ",             
126        "RSP_ITLB_ACC_LL",               
127        "RSP_ITLB_ACC_SC",               
128        "RSP_INS_MISS",   
129        "RSP_INS_UNC",           
130        "RSP_DTLB_READ",           
131        "RSP_DTLB_ACC_LL",           
132        "RSP_DTLB_ACC_SC",           
133        "RSP_DTLB_DIRTY_LL",         
134        "RSP_DTLB_DIRTY_SC",         
135        "RSP_DATA_MISS",             
136        "RSP_DATA_UNC",             
137        "RSP_DATA_WRITE",     
138        "RSP_INS_CLEANUP",   
139        "RSP_DATA_CLEANUP",       
140    };
141const char *tgt_fsm_state_str[] = {
142        "TGT_IDLE",
143        "TGT_UPDT_WORD",
144        "TGT_UPDT_DATA",
145        "TGT_REQ_BROADCAST",
146        "TGT_REQ_ICACHE",
147        "TGT_REQ_DCACHE",
148        "TGT_RSP_BROADCAST",
149        "TGT_RSP_ICACHE",
150        "TGT_RSP_DCACHE",
151    }; 
152const char *inval_itlb_fsm_state_str[] = {
153        "INVAL_ITLB_IDLE",       
154        "INVAL_ITLB_CHECK"  ,
155        "INVAL_ITLB_INVAL",     
156        "INVAL_ITLB_CLEAR",           
157    };
158const char *inval_dtlb_fsm_state_str[] = {
159        "INVAL_DTLB_IDLE",       
160        "INVAL_DTLB_CHECK",
161        "INVAL_DTLB_INVAL",   
162        "INVAL_DTLB_CLEAR",         
163    };
164}
165#endif
166
167#define tmpl(...)  template<typename vci_param, typename iss_t> __VA_ARGS__ VciCcVCacheWrapper2V1<vci_param, iss_t>
168
169using soclib::common::uint32_log2;
170
171/***********************************************/
172tmpl(/**/)::VciCcVCacheWrapper2V1(
173    sc_module_name name,
174    int proc_id,
175    const soclib::common::MappingTable &mtp,
176    const soclib::common::MappingTable &mtc,
177    const soclib::common::IntTab &initiator_index_rw,
178    const soclib::common::IntTab &initiator_index_c,
179    const soclib::common::IntTab &target_index,
180    size_t itlb_ways,
181    size_t itlb_sets,
182    size_t dtlb_ways,
183    size_t dtlb_sets,
184    size_t icache_ways,
185    size_t icache_sets,
186    size_t icache_words,
187    size_t dcache_ways,
188    size_t dcache_sets,
189    size_t dcache_words,
190    size_t write_buf_size )
191/***********************************************/
192    : soclib::caba::BaseModule(name),
193
194      p_clk("clk"),
195      p_resetn("resetn"),
196      p_vci_ini_rw("vci_ini_rw"),
197      p_vci_ini_c("vci_ini_c"),
198      p_vci_tgt("vci_tgt"),
199
200      m_cacheability_table(mtp.getCacheabilityTable()),
201      m_segment(mtc.getSegment(target_index)),
202      m_iss(this->name(), proc_id),
203      m_srcid_rw(mtp.indexForId(initiator_index_rw)),
204      m_srcid_c(mtp.indexForId(initiator_index_c)),
205
206      m_itlb_ways(itlb_ways),
207      m_itlb_sets(itlb_sets),
208
209      m_dtlb_ways(dtlb_ways),
210      m_dtlb_sets(dtlb_sets),
211
212      m_icache_ways(icache_ways),
213      m_icache_sets(icache_sets),
214      m_icache_yzmask((~0)<<(uint32_log2(icache_words) + 2)),
215      m_icache_words(icache_words),
216
217      m_dcache_ways(dcache_ways),
218      m_dcache_sets(dcache_sets),
219      m_dcache_yzmask((~0)<<(uint32_log2(dcache_words) + 2)),
220      m_dcache_words(dcache_words),
221
222      m_write_buf_size(write_buf_size),
223      m_paddr_nbits(vci_param::N),
224
225      icache_tlb(itlb_ways,itlb_sets,vci_param::N),
226      dcache_tlb(dtlb_ways,dtlb_sets,vci_param::N),
227
228      r_dcache_fsm("r_dcache_fsm"),
229      r_dcache_paddr_save("r_dcache_paddr_save"),
230      r_dcache_wdata_save("r_dcache_wdata_save"),
231      r_dcache_rdata_save("r_dcache_rdata_save"),
232      r_dcache_type_save("r_dcache_type_save"),
233      r_dcache_be_save("r_dcache_be_save"),
234      r_dcache_cached_save("r_dcache_cached_save"),
235      r_dcache_tlb_paddr("r_dcache_tlb_paddr"),
236      r_dcache_miss_req("r_dcache_miss_req"),
237      r_dcache_unc_req("r_dcache_unc_req"),
238      r_dcache_write_req("r_dcache_write_req"),
239      r_dcache_tlb_read_req("r_dcache_tlb_read_req"),
240
241      r_dcache_tlb_ll_acc_req("r_dcache_tlb_ll_acc_req"),       
242      r_dcache_tlb_sc_acc_req("r_dcache_tlb_sc_acc_req"),       
243      r_dcache_tlb_ll_dirty_req("r_dcache_tlb_ll_dirty_req"),   
244      r_dcache_tlb_sc_dirty_req("r_dcache_tlb_sc_dirty_req"),
245      r_dcache_tlb_ptba_read("r_dcache_tlb_ptba_read"),
246      r_dcache_xtn_req("r_dcache_xtn_req"),
247
248      r_dcache_fsm_save("r_dcache_fsm_save"),
249      r_dcache_cleanup_req("r_dcache_cleanup_req"),
250      r_dcache_inval_rsp("r_dcache_inval_rsp"),
251
252      r_icache_fsm("r_icache_fsm"),
253      r_icache_paddr_save("r_icache_paddr_save"),
254      r_icache_miss_req("r_icache_miss_req"),
255      r_icache_unc_req("r_icache_unc_req"),
256      r_dcache_itlb_read_req("r_dcache_itlb_read_req"),
257      r_dcache_itlb_ll_acc_req("r_dcache_itlb_ll_acc_req"),     
258      r_dcache_itlb_sc_acc_req("r_dcache_itlb_sc_acc_req"),
259
260      r_itlb_read_dcache_req("r_itlb_read_dcache_req"),
261      r_itlb_k_read_dcache("r_itlb_k_read_dcache"),
262      r_itlb_acc_dcache_req("r_itlb_acc_dcache_req"),
263      r_dcache_rsp_itlb_error("r_dcache_rsp_itlb_error"),
264
265      r_icache_fsm_save("r_icache_fsm_save"),
266      r_icache_cleanup_req("r_icache_cleanup_req"),
267      r_icache_inval_rsp("r_icache_inval_rsp"),
268
269      r_vci_cmd_fsm("r_vci_cmd_fsm"),
270      r_vci_cmd_min("r_vci_cmd_min"),
271      r_vci_cmd_max("r_vci_cmd_max"),
272      r_vci_cmd_cpt("r_vci_cmd_cpt"),
273
274      r_vci_rsp_fsm("r_vci_rsp_fsm"),
275      r_vci_rsp_cpt("r_vci_rsp_cpt"),
276      r_vci_rsp_ins_error("r_vci_rsp_ins_error"),
277      r_vci_rsp_data_error("r_vci_rsp_data_error"),
278      r_dcache_tlb_sc_fail("r_dcache_tlb_sc_fail"),
279
280      r_vci_tgt_fsm("r_vci_tgt_fsm"),
281      r_tgt_addr("r_tgt_addr"),
282      r_tgt_word("r_tgt_word"),
283      r_tgt_update("r_tgt_update"),
284      r_tgt_srcid("r_tgt_srcid"),
285      r_tgt_pktid("r_tgt_pktid"),
286      r_tgt_trdid("r_tgt_trdid"),
287      r_tgt_icache_req("r_tgt_icache_req"),
288      r_tgt_dcache_req("r_tgt_dcache_req"),
289
290      r_inval_itlb_fsm("r_inval_itlb_fsm"),         
291      r_dcache_itlb_inval_req("r_dcache_itlb_inval_req"),
292      r_dcache_itlb_inval_line("r_dcache_itlb_inval_line"),
293      r_itlb_cc_check_end("r_itlb_cc_check_end"),
294      r_ccinval_itlb_way("r_ccinval_itlb_way"),
295      r_ccinval_itlb_set("r_ccinval_itlb_set"),
296      r_icache_inval_tlb_rsp("r_icache_inval_tlb_rsp"),
297      r_icache_tlb_nline("r_icache_tlb_nline"),
298
299      r_inval_dtlb_fsm("r_inval_dtlb_fsm"),         
300      r_dcache_dtlb_inval_req("r_dcache_dtlb_inval_req"),
301      r_dcache_dtlb_inval_line("r_dcache_dtlb_inval_line"),
302      r_dtlb_cc_check_end("r_dtlb_cc_check_end"),
303      r_ccinval_dtlb_way("r_ccinval_dtlb_way"),
304      r_ccinval_dtlb_set("r_ccinval_dtlb_set"),
305      r_dcache_inval_tlb_rsp("r_dcache_inval_tlb_rsp"),
306      r_dcache_tlb_nline("r_dcache_tlb_nline"),
307
308      r_dcache_itlb_cleanup_req("r_dcache_itlb_cleanup_req"),
309      r_dcache_itlb_cleanup_line("r_dcache_itlb_cleanup_line"),
310
311      r_dcache_dtlb_cleanup_req("r_dcache_dtlb_cleanup_req"),
312      r_dcache_dtlb_cleanup_line("r_dcache_dtlb_cleanup_line"),
313
314      r_wbuf("wbuf", write_buf_size ),
315      r_icache("icache", icache_ways, icache_sets, icache_words),
316      r_dcache("dcache", dcache_ways, dcache_sets, dcache_words)
317{
318    r_icache_miss_buf = new data_t[icache_words];
319    r_dcache_miss_buf = new data_t[dcache_words];
320    r_tgt_buf         = new data_t[dcache_words];
321    r_tgt_val         = new bool[dcache_words];
322    r_dcache_in_itlb  = new bool[dcache_ways*dcache_sets];           
323    r_dcache_in_dtlb  = new bool[dcache_ways*dcache_sets];         
324
325    SC_METHOD(transition);
326    dont_initialize();
327    sensitive << p_clk.pos();
328 
329    SC_METHOD(genMoore);
330    dont_initialize();
331    sensitive << p_clk.neg();
332
333    typename iss_t::CacheInfo cache_info;
334    cache_info.has_mmu = true;
335    cache_info.icache_line_size = icache_words*sizeof(data_t);
336    cache_info.icache_assoc = icache_ways;
337    cache_info.icache_n_lines = icache_sets;
338    cache_info.dcache_line_size = dcache_words*sizeof(data_t);
339    cache_info.dcache_assoc = dcache_ways;
340    cache_info.dcache_n_lines = dcache_sets;
341    m_iss.setCacheInfo(cache_info);
342}
343
344/////////////////////////////////////
345tmpl(/**/)::~VciCcVCacheWrapper2V1()
346/////////////////////////////////////
347{
348    delete [] r_icache_miss_buf;
349    delete [] r_dcache_miss_buf;
350    delete [] r_tgt_val;
351    delete [] r_tgt_buf;
352    delete [] r_dcache_in_itlb;           
353    delete [] r_dcache_in_dtlb;         
354}
355
356////////////////////////
357tmpl(void)::print_cpi()
358////////////////////////
359{
360    std::cout << name() << " CPI = "
361        << (float)m_cpt_total_cycles/(m_cpt_total_cycles - m_cpt_frz_cycles) << std::endl ;
362}
363
364////////////////////////
365tmpl(void)::print_stats()
366////////////////////////
367{
368    float run_cycles = (float)(m_cpt_total_cycles - m_cpt_frz_cycles);
369    std::cout << name() << std::endl
370        << "- CPI                    = " << (float)m_cpt_total_cycles/run_cycles << std::endl
371        << "- READ RATE              = " << (float)m_cpt_read/run_cycles << std::endl
372        << "- WRITE RATE             = " << (float)m_cpt_write/run_cycles << std::endl
373        << "- IMISS_RATE             = " << (float)m_cpt_ins_miss/m_cpt_ins_read << std::endl
374        << "- DMISS RATE             = " << (float)m_cpt_data_miss/(m_cpt_read-m_cpt_unc_read) << std::endl 
375        << "- INS MISS COST          = " << (float)m_cost_ins_miss_frz/m_cpt_ins_miss << std::endl     
376        << "- DATA MISS COST         = " << (float)m_cost_data_miss_frz/m_cpt_data_miss << std::endl
377        << "- WRITE COST             = " << (float)m_cost_write_frz/m_cpt_write << std::endl       
378        << "- UNC COST               = " << (float)m_cost_unc_read_frz/m_cpt_unc_read << std::endl
379        << "- UNCACHED READ RATE     = " << (float)m_cpt_unc_read/m_cpt_read << std::endl
380        << "- CACHED WRITE RATE      = " << (float)m_cpt_write_cached/m_cpt_write << std::endl
381        << "- INS TLB MISS RATE      = " << (float)m_cpt_ins_tlb_miss/m_cpt_ins_tlb_read << std::endl
382        << "- DATA TLB MISS RATE     = " << (float)m_cpt_data_tlb_miss/m_cpt_data_tlb_read << std::endl
383        << "- ITLB MISS COST         = " << (float)m_cost_ins_tlb_miss_frz/m_cpt_ins_tlb_miss << std::endl
384        << "- DTLB MISS COST         = " << (float)m_cost_data_tlb_miss_frz/m_cpt_data_tlb_miss << std::endl   
385        << "- ITLB UPDATE ACC COST   = " << (float)m_cost_ins_tlb_update_acc_frz/m_cpt_ins_tlb_update_acc << std::endl
386        << "- DTLB UPDATE ACC COST   = " << (float)m_cost_data_tlb_update_acc_frz/m_cpt_data_tlb_update_acc << std::endl
387        << "- DTLB UPDATE DIRTY COST = " << (float)m_cost_data_tlb_update_dirty_frz/m_cpt_data_tlb_update_dirty << std::endl
388        << "- ITLB HIT IN DCACHE RATE= " << (float)m_cpt_ins_tlb_hit_dcache/m_cpt_ins_tlb_miss << std::endl
389        << "- DTLB HIT IN DCACHE RATE= " << (float)m_cpt_data_tlb_hit_dcache/m_cpt_data_tlb_miss << std::endl
390        << "- DCACHE FROZEN BY TLB OP= " << (float)(m_cost_ins_tlb_occup_cache_frz+m_cost_data_tlb_occup_cache_frz)/m_cpt_dcache_frz_cycles << std::endl
391        << "- DCACHE FOR TLB %       = " << (float)m_cpt_tlb_occup_dcache/(m_dcache_ways*m_dcache_sets) << std::endl
392        << "- NB CC BROADCAST        = " << m_cpt_cc_broadcast << std::endl
393        << "- NB CC UPDATE DATA      = " << m_cpt_cc_update_data << std::endl
394        << "- NB CC INVAL DATA       = " << m_cpt_cc_inval_data << std::endl
395        << "- NB CC INVAL INS        = " << m_cpt_cc_inval_ins << std::endl
396        << "- NB CC CLEANUP DATA     = " << m_cpt_cc_cleanup_data << std::endl
397        << "- NB CC CLEANUP INS      = " << m_cpt_cc_cleanup_ins << std::endl
398        << "- IMISS TRANSACTION      = " << (float)m_cost_imiss_transaction/m_cpt_imiss_transaction << std::endl
399        << "- DMISS TRANSACTION      = " << (float)m_cost_dmiss_transaction/m_cpt_dmiss_transaction << std::endl
400        << "- UNC TRANSACTION        = " << (float)m_cost_unc_transaction/m_cpt_unc_transaction << std::endl
401        << "- WRITE TRANSACTION      = " << (float)m_cost_write_transaction/m_cpt_write_transaction << std::endl
402        << "- WRITE LENGTH           = " << (float)m_length_write_transaction/m_cpt_write_transaction << std::endl
403        << "- ITLB MISS TRANSACTION  = " << (float)m_cost_itlbmiss_transaction/m_cpt_itlbmiss_transaction << std::endl
404        << "- DTLB MISS TRANSACTION  = " << (float)m_cost_dtlbmiss_transaction/m_cpt_dtlbmiss_transaction << std::endl;
405}
406
407/*************************************************/
408tmpl(void)::transition()
409/*************************************************/
410{
411    if ( ! p_resetn.read() )
412    {
413        m_iss.reset();
414
415        r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
416        r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
417        r_vci_cmd_fsm = CMD_IDLE;
418        r_vci_rsp_fsm = RSP_IDLE;
419        r_vci_tgt_fsm = TGT_IDLE;
420        r_inval_itlb_fsm = INVAL_ITLB_IDLE;         
421        r_inval_dtlb_fsm = INVAL_DTLB_IDLE;         
422
423        // write buffer & caches
424        r_wbuf.reset();
425        r_icache.reset();
426        r_dcache.reset();
427
428        icache_tlb.reset();   
429        dcache_tlb.reset();   
430
431        std::memset(r_dcache_in_itlb, 0, sizeof(*r_dcache_in_itlb)*m_icache_ways*m_icache_sets);
432        std::memset(r_dcache_in_dtlb, 0, sizeof(*r_dcache_in_dtlb)*m_dcache_ways*m_dcache_sets);
433
434        //r_mmu_mode = ALL_DEACTIVE;
435        r_mmu_mode = 0x3;
436        r_mmu_params = (uint32_log2(m_dtlb_ways) << 29)   | (uint32_log2(m_dtlb_sets) << 25)   |
437                       (uint32_log2(m_dcache_ways) << 22) | (uint32_log2(m_dcache_sets) << 18) |
438                       (uint32_log2(m_itlb_ways) << 15)   | (uint32_log2(m_itlb_sets) << 11)   |
439                       (uint32_log2(m_icache_ways) << 8)  | (uint32_log2(m_icache_sets) << 4)  |
440                       (uint32_log2(m_icache_words * 4));
441        r_mmu_release = (uint32_t)(1 << 16) | 0x1;
442
443        r_icache_miss_req         = false;
444        r_icache_unc_req          = false;
445        r_dcache_itlb_read_req    = false;
446
447        r_itlb_read_dcache_req    = false;     
448        r_itlb_k_read_dcache      = false;     
449        r_itlb_acc_dcache_req     = false;   
450        r_itlb_acc_redo_req       = false;
451        r_dcache_rsp_itlb_error   = false;
452 
453        r_dcache_miss_req         = false;
454        r_dcache_unc_req          = false;
455        r_dcache_write_req        = false;
456        r_dcache_tlb_read_req     = false;
457        r_dcache_tlb_ptba_read    = false;
458        r_dcache_xtn_req          = false;
459        r_dcache_llsc_reserved    = false;
460
461        r_dcache_tlb_ll_acc_req   = false;   
462        r_dcache_tlb_sc_acc_req   = false;   
463        r_dcache_tlb_ll_dirty_req = false;   
464        r_dcache_tlb_sc_dirty_req = false;
465        r_dcache_sc_updt_dirty    = false;     
466        r_dcache_itlb_ll_acc_req  = false;   
467        r_dcache_itlb_sc_acc_req  = false;   
468
469        r_icache_cleanup_req      = false;
470        r_dcache_cleanup_req      = false;
471
472        r_tgt_icache_req          = false;
473        r_tgt_dcache_req          = false;
474
475        r_icache_inval_rsp        = false;
476        r_dcache_inval_rsp        = false;
477
478        r_dcache_dirty_save       = false;
479        r_dcache_hit_p_save       = false;
480        r_dcache_cached_save      = false;
481
482        r_icache_buf_unc_valid    = false;
483        r_dcache_buf_unc_valid    = false;
484
485        r_vci_rsp_ins_error       = false;
486        r_vci_rsp_data_error      = false;
487
488        r_icache_id1_save         = 0;
489        r_icache_ppn_save         = 0;
490        r_icache_vpn_save         = 0;
491        r_itlb_translation_valid  = false;
492
493        r_dcache_id1_save         = 0;
494        r_dcache_ppn_save         = 0;
495        r_dcache_vpn_save         = 0;
496        r_dtlb_translation_valid  = false;
497
498        r_icache_ptba_ok          = false;
499        r_dcache_ptba_ok          = false;
500
501        r_icache_error_type       = MMU_NONE;
502        r_dcache_error_type       = MMU_NONE;
503
504        // coherence registers
505        r_icache_way              = 0;
506        r_icache_set              = 0;
507        r_icache_cleanup_req      = false;
508        r_icache_inval_rsp        = false;
509
510        r_dcache_way              = 0;
511        r_dcache_set              = 0;
512        r_dcache_cleanup_req      = false;
513        r_dcache_inval_rsp        = false;
514
515        r_itlb_inval_req          = false;
516        r_dcache_itlb_inval_req   = false;
517        r_itlb_cc_check_end       = false;
518        r_ccinval_itlb_way        = 0;
519        r_ccinval_itlb_set        = 0;
520        r_icache_inval_tlb_rsp    = false;
521
522        r_dcache_dtlb_inval_req   = false;
523        r_dtlb_cc_check_end       = false;
524        r_ccinval_dtlb_way        = 0;
525        r_ccinval_dtlb_set        = 0;
526        r_dcache_inval_tlb_rsp    = false;
527
528        r_dcache_itlb_cleanup_req = false;
529        r_dcache_dtlb_cleanup_req = false;
530
531        r_dcache_cc_check         = false;
532        r_dcache_tlb_sc_fail      = false;
533
534        // activity counters
535        m_cpt_dcache_data_read  = 0;
536        m_cpt_dcache_data_write = 0;
537        m_cpt_dcache_dir_read   = 0;
538        m_cpt_dcache_dir_write  = 0;
539        m_cpt_icache_data_read  = 0;
540        m_cpt_icache_data_write = 0;
541        m_cpt_icache_dir_read   = 0;
542        m_cpt_icache_dir_write  = 0;
543
544        m_cpt_frz_cycles        = 0;
545        m_cpt_dcache_frz_cycles = 0;
546        m_cpt_total_cycles      = 0;
547
548        m_cpt_read         = 0;
549        m_cpt_write        = 0;
550        m_cpt_data_miss    = 0;
551        m_cpt_ins_miss     = 0;
552        m_cpt_unc_read     = 0;
553        m_cpt_write_cached = 0;
554        m_cpt_ins_read     = 0;
555
556        m_cost_write_frz     = 0;
557        m_cost_data_miss_frz = 0;
558        m_cost_unc_read_frz  = 0;
559        m_cost_ins_miss_frz  = 0;
560
561        m_cpt_imiss_transaction      = 0;
562        m_cpt_dmiss_transaction      = 0;
563        m_cpt_unc_transaction        = 0;
564        m_cpt_write_transaction      = 0;
565        m_cpt_icache_unc_transaction = 0;       
566
567        m_cost_imiss_transaction      = 0;
568        m_cost_dmiss_transaction      = 0;
569        m_cost_unc_transaction        = 0;
570        m_cost_write_transaction      = 0;
571        m_cost_icache_unc_transaction = 0;
572        m_length_write_transaction    = 0;
573
574        m_cpt_ins_tlb_read       = 0;             
575        m_cpt_ins_tlb_miss       = 0;             
576        m_cpt_ins_tlb_update_acc = 0;         
577
578        m_cpt_data_tlb_read         = 0;           
579        m_cpt_data_tlb_miss         = 0;           
580        m_cpt_data_tlb_update_acc   = 0;       
581        m_cpt_data_tlb_update_dirty = 0;   
582        m_cpt_ins_tlb_hit_dcache    = 0;
583        m_cpt_data_tlb_hit_dcache   = 0;
584        m_cpt_ins_tlb_occup_cache   = 0;
585        m_cpt_data_tlb_occup_cache  = 0;
586
587        m_cost_ins_tlb_miss_frz          = 0;     
588        m_cost_data_tlb_miss_frz         = 0;     
589        m_cost_ins_tlb_update_acc_frz    = 0;
590        m_cost_data_tlb_update_acc_frz   = 0;
591        m_cost_data_tlb_update_dirty_frz = 0;
592        m_cost_ins_tlb_occup_cache_frz   = 0;
593        m_cost_data_tlb_occup_cache_frz  = 0;
594
595        m_cpt_itlbmiss_transaction      = 0;   
596        m_cpt_itlb_ll_transaction       = 0; 
597        m_cpt_itlb_sc_transaction       = 0; 
598        m_cpt_dtlbmiss_transaction      = 0; 
599        m_cpt_dtlb_ll_transaction       = 0; 
600        m_cpt_dtlb_sc_transaction       = 0; 
601        m_cpt_dtlb_ll_dirty_transaction = 0; 
602        m_cpt_dtlb_sc_dirty_transaction = 0; 
603 
604        m_cost_itlbmiss_transaction      = 0;   
605        m_cost_itlb_ll_transaction       = 0; 
606        m_cost_itlb_sc_transaction       = 0; 
607        m_cost_dtlbmiss_transaction      = 0;   
608        m_cost_dtlb_ll_transaction       = 0;   
609        m_cost_dtlb_sc_transaction       = 0;   
610        m_cost_dtlb_ll_dirty_transaction = 0;   
611        m_cost_dtlb_sc_dirty_transaction = 0;   
612        return;
613    }
614
615#ifdef SOCLIB_MODULE_DEBUG
616std::cout << name() << " cycle = " << std::dec << m_cpt_total_cycles 
617          << " tgt fsm: " << tgt_fsm_state_str[r_vci_tgt_fsm]
618          << " dcache fsm: " << dcache_fsm_state_str[r_dcache_fsm]
619          << " icache fsm: " << icache_fsm_state_str[r_icache_fsm]
620          << " cmd fsm: " << cmd_fsm_state_str[r_vci_cmd_fsm]
621          << " rsp fsm: " << rsp_fsm_state_str[r_vci_rsp_fsm]
622          << " inval itlb fsm: " << inval_itlb_fsm_state_str[r_inval_itlb_fsm]
623          << " inval dtlb fsm: " << inval_dtlb_fsm_state_str[r_inval_dtlb_fsm] << std::endl;
624#endif
625
626    m_cpt_total_cycles++;
627
628    typename iss_t::InstructionRequest ireq = ISS_IREQ_INITIALIZER;
629    typename iss_t::InstructionResponse irsp = ISS_IRSP_INITIALIZER;
630
631    typename iss_t::DataRequest dreq = ISS_DREQ_INITIALIZER;
632    typename iss_t::DataResponse drsp = ISS_DRSP_INITIALIZER;
633
634    m_iss.getRequests( ireq, dreq );
635
636#ifdef SOCLIB_MODULE_DEBUG
637    std::cout << name() << " Instruction Request: " << ireq << std::endl;
638    std::cout << name() << " Data Request: " << dreq << std::endl;
639#endif
640
641    /////////////////////////////////////////////////////////////////////
642    // The TGT_FSM controls the following ressources:
643    // - r_vci_tgt_fsm
644    // - r_tgt_buf[nwords]
645    // - r_tgt_val[nwords]
646    // - r_tgt_update
647    // - r_tgt_word
648    // - r_tgt_addr
649    // - r_tgt_srcid
650    // - r_tgt_trdid
651    // - r_tgt_pktid
652    // All VCI commands must be CMD_WRITE.
653    // If the VCI address offset is null, the command is an invalidate
654    // request. It is an update request otherwise.
655    // The VCI_TGT FSM stores the external request arguments in the
656    // IDLE, UPDT_WORD & UPDT_DATA states. It sets the r_tgt_icache_req
657    // & r_tgt_dcache_req flip-flops to signal the external request to
658    // the ICACHE & DCACHE FSMs in the REQ state. It waits the completion
659    // of the update or invalidate request in the RSP state.
660    // -  for an invalidate request the VCI packet length is 1 word.
661    // The WDATA field contains the line index (i.e. the Z & Y fields).
662    // -  for an update request the VCI packet length is (n+2) words.
663    // The WDATA field of the first VCI word contains the line number.
664    // The WDATA field of the second VCI word contains the word index.
665    // The WDATA field of the n following words contains the values.
666    // -  for both invalidate & update requests, the VCI response
667    // is one single word.
668    // In case of errors in the VCI command packet, the simulation
669    // is stopped with an error message.
670    /////////////////////////////////////////////////////////////////////
671   
672    switch(r_vci_tgt_fsm) {
673    //////////////
674    case TGT_IDLE:
675    {
676        if ( p_vci_tgt.cmdval.read() )
677        {
678            paddr_t address = p_vci_tgt.address.read();
679
680            if ( p_vci_tgt.cmd.read() != vci_param::CMD_WRITE)
681            {
682                std::cout << "error in component VCI_CC_VCACHE_WRAPPER " << name() << std::endl;
683                std::cout << "the received VCI command is not a write" << std::endl;
684                exit(0);
685            }
686
687            // multi-update or multi-invalidate for data type
688            if ( ( (address & 0x3) != 0x3 ) && ( ! m_segment.contains(address)) )
689            {
690                std::cout << "error in component VCI_CC_VCACHE_WRAPPER " << name() << std::endl;
691                std::cout << "out of segment VCI command received for a multi-updt or multi-inval request" << std::endl;
692                exit(0);
693            }
694
695            r_tgt_srcid = p_vci_tgt.srcid.read();
696            r_tgt_trdid = p_vci_tgt.trdid.read();
697            r_tgt_pktid = p_vci_tgt.pktid.read();
698            r_tgt_plen  = p_vci_tgt.plen.read(); // todo: wait L2 modification
699            r_tgt_addr  = (paddr_t)(p_vci_tgt.be.read() & 0x3) << 32 |
700                          (paddr_t)p_vci_tgt.wdata.read() * m_dcache_words * 4;
701
702            if ( (address&0x3) == 0x3 ) // broadcast invalidate for data or instruction type
703            {
704                if ( ! p_vci_tgt.eop.read() )
705                {
706                    std::cout << "error in component VCI_CC_VCACHE_WRAPPER " << name() << std::endl;
707                    std::cout << "the BROADCAST INVALIDATE command length must be one word" << std::endl;
708                    exit(0);
709                }
710                r_tgt_update = false;
711                r_vci_tgt_fsm = TGT_REQ_BROADCAST;
712                m_cpt_cc_broadcast++;
713            }
714            else                // multi-update or multi-invalidate for data type
715            {
716                paddr_t cell = address - m_segment.baseAddress();   
717
718                if (cell == 0)                      // invalidate   
719                {                         
720                    if ( ! p_vci_tgt.eop.read() )
721                    {
722                        std::cout << "error in component VCI_CC_VCACHE_WRAPPER " << name() << std::endl;
723                        std::cout << "the MULTI-INVALIDATE command length must be one word" << std::endl;
724                        exit(0);
725                    }
726                    r_tgt_update = false;
727                    r_vci_tgt_fsm = TGT_REQ_DCACHE;
728                    m_cpt_cc_inval_data++ ;
729                }
730                else if (cell == 4)                // update
731                {                               
732                    if ( p_vci_tgt.eop.read() )
733                    {
734                        std::cout << "error in component VCI_CC_VCACHE_WRAPPER " << name() << std::endl;
735                        std::cout << "the MULTI-UPDATE command length must be N+2 words" << std::endl;
736                        exit(0);
737                    }
738                    r_tgt_update = true;
739                    r_vci_tgt_fsm = TGT_UPDT_WORD;
740                    m_cpt_cc_update_data++ ;
741                }     
742                else if (cell == 8)
743                {
744                    if ( ! p_vci_tgt.eop.read() )
745                    {
746                        std::cout << "error in component VCI_CC_VCACHE_WRAPPER " << name() << std::endl;
747                        std::cout << "the MULTI-INVALIDATE command length must be one word" << std::endl;
748                        exit(0);
749                    }
750                    r_tgt_update = false;
751                    r_vci_tgt_fsm = TGT_REQ_ICACHE;
752                    m_cpt_cc_inval_ins++ ;
753
754                }
755            } // end if address   
756        } // end if cmdval
757        break;
758    }
759    ///////////////////
760    case TGT_UPDT_WORD:
761    {
762        if (p_vci_tgt.cmdval.read())
763        {
764            if ( p_vci_tgt.eop.read() )
765            {
766                std::cout << "error in component VCI_CC_VCACHE_WRAPPER " << name() << std::endl;
767                std::cout << "the MULTI-UPDATE command length must be N+2 words" << std::endl;
768                exit(0);
769            }
770            for ( size_t i=0 ; i<m_dcache_words ; i++ ) r_tgt_val[i] = false;
771            r_tgt_word = p_vci_tgt.wdata.read(); // the first modified word index
772            r_vci_tgt_fsm = TGT_UPDT_DATA;
773        }
774        break;
775    }
776    ///////////////////
777    case TGT_UPDT_DATA:
778    {
779        if (p_vci_tgt.cmdval.read())
780        {
781            size_t word = r_tgt_word.read();
782            if (word >= m_dcache_words)
783            {
784                std::cout << "error in component VCI_CC_VCACHE_WRAPPER " << name() << std::endl;
785                std::cout << "the reveived MULTI-UPDATE command length is wrong" << std::endl;
786                exit(0);
787            }
788            r_tgt_buf[word] = p_vci_tgt.wdata.read();
789            if(p_vci_tgt.be.read())    r_tgt_val[word] = true;
790            r_tgt_word = word + 1;
791            if (p_vci_tgt.eop.read())  r_vci_tgt_fsm = TGT_REQ_DCACHE;
792        }
793        break;
794    }
795    ////////////////////////
796    case TGT_REQ_BROADCAST:
797    {
798        if ( !r_tgt_icache_req.read() && !r_tgt_dcache_req.read() )
799        {
800            r_vci_tgt_fsm = TGT_RSP_BROADCAST;
801            r_tgt_icache_req = true;
802            r_tgt_dcache_req = true;
803        }
804        break;
805    }
806    /////////////////////
807    case TGT_REQ_ICACHE:
808    {
809        if ( !r_tgt_icache_req.read() )
810        {
811            r_vci_tgt_fsm = TGT_RSP_ICACHE;
812            r_tgt_icache_req = true;
813        }
814        break;
815    }
816    /////////////////////
817    case TGT_REQ_DCACHE:
818    {
819        if ( !r_tgt_dcache_req.read() )
820        {
821            r_vci_tgt_fsm = TGT_RSP_DCACHE;
822            r_tgt_dcache_req = true;
823        }
824        break;
825    }
826    ///////////////////////
827    case TGT_RSP_BROADCAST:
828    {
829        // no response
830        if ( !r_tgt_icache_rsp.read() && !r_tgt_dcache_rsp.read() && !r_tgt_icache_req.read() && !r_tgt_dcache_req.read() )
831        {
832            r_vci_tgt_fsm = TGT_IDLE;
833            break;
834        }
835
836        if ( p_vci_tgt.rspack.read() && !r_tgt_icache_req.read() && !r_tgt_dcache_req.read() )
837        {
838            // one response
839            if ( !r_tgt_icache_rsp || !r_tgt_dcache_rsp )
840            {
841                r_vci_tgt_fsm = TGT_IDLE;
842                r_tgt_icache_rsp = false;
843                r_tgt_dcache_rsp = false;
844            }
845
846            // if data and instruction have the inval line, need two responses 
847            if ( r_tgt_icache_rsp && r_tgt_dcache_rsp )
848            {
849                r_tgt_icache_rsp = false; // only reset one for respond the second time
850            }
851        }
852        break;
853    }
854    /////////////////////
855    case TGT_RSP_ICACHE:
856    {
857        if ( (p_vci_tgt.rspack.read() || !r_tgt_icache_rsp.read()) && !r_tgt_icache_req.read() )
858        {
859            r_vci_tgt_fsm = TGT_IDLE;
860            r_tgt_icache_rsp = false;
861        }
862        break;
863    }
864    /////////////////////
865    case TGT_RSP_DCACHE:
866    {
867        if ( (p_vci_tgt.rspack.read() || !r_tgt_dcache_rsp.read()) && !r_tgt_dcache_req.read() )
868        {
869            r_vci_tgt_fsm = TGT_IDLE;
870            r_tgt_dcache_rsp = false;
871        }
872        break;
873    }
874    } // end switch TGT_FSM
875
876    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
877    //      ICACHE_FSM
878    //
879    // There is 9 mutually exclusive conditions to exit the IDLE state.
880    // Four configurations corresponding to an XTN request from processor,
881    // - Flush TLB (in case of Context switch) => TLB_FLUSH state
882    // - Flush cache => CACHE_FLUSH state
883    // - Invalidate a TLB entry => TLB_INVAL state
884    // - Invalidate a cache line => CACHE_INVAL state
885    // Five configurations corresponding to various TLB or cache MISS :
886    // - TLB miss(in case hit_p miss) => TLB1_READ state
887    // - TLB miss(in case hit_p hit) => TLB2_READ state
888    // - Hit in TLB but VPN changed => BIS state
889    // - Cached read miss => MISS_REQ state
890    // - Uncache read miss => UNC_REQ state
891    //
892    // In case of MISS, the controller writes a request in the r_icache_paddr_save register
893    // and sets the corresponding request flip-flop : r_dcache_itlb_read_req, r_icache_miss_req
894    // or r_icache_unc_req. These request flip-flops are reset by the VCI_RSP controller
895    // when the response is ready in the ICACHE buffer.
896    //
897    // The DCACHE FSM signals XTN processor requests using the r_dcache_xtn_req flip-flop.
898    // The request opcod and the address to be invalidated are transmitted
899    // in the r_dcache_paddr_save & r_dcache_wdata_save registers respectively.
900    // The request flip-flop is reset by the ICACHE_FSM when the operation is completed.
901    //
902    // The r_vci_rsp_ins_error flip-flop is set by the VCI_RSP FSM and reset
903    // by the ICACHE-FSM in the ICACHE_ERROR state.
904    //
905    //-----------------------------------------------------------------------------------
906    // Instruction TLB:
907    // 
908    // - int        ET          (00: unmapped; 01: unused or PTD)
909    //                          (10: PTE new;  11: PTE old      )
910    // - bool       cachable    (cached bit)
911    // - bool       writable    (** not used alwayse false)
912    // - bool       executable  (executable bit)
913    // - bool       user        (access in user mode allowed)
914    // - bool       global      (PTE not invalidated by a TLB flush)
915    // - bool       dirty       (** not used alwayse false)
916    // - uint32_t   vpn         (virtual page number)
917    // - uint32_t   ppn         (physical page number)
918    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
919
920    switch(r_icache_fsm) {
921
922    ////////////////
923    case ICACHE_IDLE:
924    {
925        pte_info_t  icache_pte_info;
926        paddr_t     tlb_ipaddr       = 0;       // physical address obtained from TLB                         
927        paddr_t     spc_ipaddr       = 0;       // physical adress obtained from PPN_save (speculative)       
928        data_t      icache_ins       = 0;       // read instruction
929        bool        icache_hit_c     = false;   // Cache hit
930        bool        icache_cached    = false;   // cacheable access (read)
931        bool        icache_hit_t     = false;   // hit on TLB
932        bool        icache_hit_x     = false;   // VPN unmodified (can use spc_dpaddr)
933        bool        icache_hit_p     = false;   // PTP unmodified (can skip first level page table walk)
934        size_t      icache_tlb_way   = 0;       // selected way (in case of cache hit)
935        size_t      icache_tlb_set   = 0;       // selected set (Y field in address)
936        paddr_t     icache_tlb_nline = 0;       // TLB NLINE
937
938        // Decoding processor XTN requests
939        // They are sent by DCACHE FSM 
940
941        if (r_dcache_xtn_req)
942        {
943            if ((int)r_dcache_type_save == (int)iss_t::XTN_PTPR ) 
944            {
945                r_icache_way = 0;
946                r_icache_set = 0;
947                r_icache_fsm = ICACHE_SW_FLUSH;   
948                break;
949            }
950            if ((int)r_dcache_type_save == (int)iss_t::XTN_ICACHE_FLUSH)
951            {
952                r_icache_way = 0;
953                r_icache_set = 0;
954                r_icache_fsm = ICACHE_CACHE_FLUSH;   
955                break;
956            }
957            if ((int)r_dcache_type_save == (int)iss_t::XTN_ITLB_INVAL)
958            {
959                r_icache_fsm = ICACHE_TLB_INVAL;   
960                break;
961            }
962            if ((int)r_dcache_type_save == (int)iss_t::XTN_ICACHE_INVAL)
963            {
964                r_icache_fsm = ICACHE_CACHE_INVAL;   
965                break;
966            }
967            if ((int)r_dcache_type_save == (int)iss_t::XTN_MMU_ICACHE_PA_INV)
968            {
969                r_icache_fsm = ICACHE_CACHE_INVAL_PA;   
970                break;
971            }
972            if ((int)r_dcache_type_save == (int)iss_t::XTN_DCACHE_FLUSH ) 
973            {
974                // special for ins tlb miss via data cache
975                r_icache_fsm = ICACHE_TLB_FLUSH;   
976                break;
977            }
978        } // end if xtn_req
979
980        // external cache invalidate request
981        if ( r_tgt_icache_req )
982        {
983            r_icache_fsm = ICACHE_CC_INVAL;
984            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
985            break;
986        }
987
988        // external tlb invalidate request
989        if ( r_dcache_itlb_inval_req )
990        {
991            r_itlb_inval_req = true;
992            r_icache_fsm = ICACHE_TLB_CC_INVAL;
993            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
994            break;
995        }
996
997        // icache_hit_t_m, icache_hit_t_k, icache_hit_x, icache_hit_p
998        // icache_pte_info, icache_tlb_way, icache_tlb_set & ipaddr & cacheability
999        // - If MMU activated : cacheability is defined by the cachable bit in the TLB
1000        // - If MMU not activated : cacheability is defined by the segment table.
1001
1002        if ( !(r_mmu_mode.read() & INS_TLB_MASK) )   // MMU not activated
1003        {
1004            icache_hit_t  = true;         
1005            icache_hit_x  = true;         
1006            icache_hit_p  = true;         
1007            tlb_ipaddr    = ireq.addr;
1008            spc_ipaddr    = ireq.addr;
1009            icache_cached = m_cacheability_table[ireq.addr];
1010        }
1011        else                                                                // MMU activated
1012        {
1013            m_cpt_ins_tlb_read++;
1014            icache_hit_t  = icache_tlb.cctranslate(ireq.addr, &tlb_ipaddr, &icache_pte_info,
1015                                                   &icache_tlb_nline, &icache_tlb_way, &icache_tlb_set);
1016            icache_hit_x  = (((vaddr_t)r_icache_vpn_save << PAGE_K_NBITS) == (ireq.addr & ~PAGE_K_MASK)) && r_itlb_translation_valid;
1017            icache_hit_p  = (((ireq.addr >> PAGE_M_NBITS) == r_icache_id1_save) && r_icache_ptba_ok);
1018            spc_ipaddr    = ((paddr_t)r_icache_ppn_save << PAGE_K_NBITS) | (paddr_t)(ireq.addr & PAGE_K_MASK);
1019            icache_cached = icache_pte_info.c;
1020        }
1021
1022        if ( !(r_mmu_mode.read() & INS_CACHE_MASK) )   // cache not actived
1023        {
1024            icache_cached = false;
1025        }
1026
1027        if ( ireq.valid )
1028        {
1029            m_cpt_icache_dir_read += m_icache_ways;
1030            m_cpt_icache_data_read += m_icache_ways;
1031
1032            // icache_hit_c & icache_ins
1033            if ( icache_cached )    // using speculative physical address for cached access
1034            {
1035                icache_hit_c = r_icache.read(spc_ipaddr, &icache_ins);
1036            }
1037            else                    // using actual physical address for uncached access
1038            {
1039                icache_hit_c = ( r_icache_buf_unc_valid && (tlb_ipaddr == (paddr_t)r_icache_paddr_save) );
1040                icache_ins = r_icache_miss_buf[0];
1041            }
1042
1043            if ( r_mmu_mode.read() & INS_TLB_MASK )
1044            {
1045                if ( icache_hit_t )
1046                {
1047                    // check access rights
1048                    if ( !icache_pte_info.u && (ireq.mode == iss_t::MODE_USER))
1049                    {
1050                        r_icache_error_type = MMU_READ_PRIVILEGE_VIOLATION; 
1051                        r_icache_bad_vaddr = ireq.addr;
1052                        irsp.valid = true;
1053                        irsp.error = true;
1054                        irsp.instruction = 0;
1055                        break;
1056                    }
1057                    if ( !icache_pte_info.x )
1058                    {
1059                        r_icache_error_type = MMU_READ_EXEC_VIOLATION; 
1060                        r_icache_bad_vaddr = ireq.addr;
1061                        irsp.valid = true;
1062                        irsp.error = true;
1063                        irsp.instruction = 0;
1064                        break;
1065                    }
1066                }
1067
1068                // update LRU, save ppn, vpn and page type
1069                if ( icache_hit_t )
1070                { 
1071                    icache_tlb.setlru(icache_tlb_way,icache_tlb_set);     
1072                    r_icache_ppn_save = tlb_ipaddr >> PAGE_K_NBITS;
1073                    r_icache_vpn_save = ireq.addr >> PAGE_K_NBITS;
1074                    r_icache_tlb_nline = icache_tlb_nline;
1075                    r_itlb_translation_valid = true;
1076                }
1077                else
1078                {
1079                    r_itlb_translation_valid = false;
1080                }
1081
1082            } // end if MMU activated
1083
1084            // compute next state
1085            if ( !icache_hit_t && !icache_hit_p )      // TLB miss
1086            {
1087                // walk page table  level 1
1088                r_icache_paddr_save = (paddr_t)r_mmu_ptpr << (INDEX1_NBITS+2) | (paddr_t)((ireq.addr>>PAGE_M_NBITS)<<2);
1089                r_itlb_read_dcache_req = true;
1090                r_icache_vaddr_req = ireq.addr;
1091                r_icache_fsm = ICACHE_TLB1_READ;
1092                m_cpt_ins_tlb_miss++;
1093                m_cost_ins_tlb_miss_frz++;
1094            }
1095            else if ( !icache_hit_t && icache_hit_p )  // TLB Miss with possibility of bypass first level page
1096            {
1097                // walk page table level 2
1098                r_icache_paddr_save = (paddr_t)r_icache_ptba_save |
1099                                      (paddr_t)(((ireq.addr&PTD_ID2_MASK)>>PAGE_K_NBITS) << 3);
1100                r_itlb_read_dcache_req = true;
1101                r_icache_vaddr_req = ireq.addr;
1102                r_itlb_k_read_dcache   = true;
1103                r_icache_fsm = ICACHE_TLB2_READ;
1104                m_cpt_ins_tlb_miss++;
1105                m_cost_ins_tlb_miss_frz++;
1106            }
1107            else if ( icache_hit_t && !icache_hit_x && icache_cached ) // cached access with an ucorrect speculative physical address
1108            {
1109                r_icache_paddr_save = tlb_ipaddr;   // save actual physical address for BIS
1110                r_icache_vaddr_req = ireq.addr;
1111                r_icache_fsm = ICACHE_BIS;
1112                m_cost_ins_miss_frz++;
1113            }
1114            else    // cached or uncached access with a correct speculative physical address
1115            {       
1116                m_cpt_ins_read++;
1117                if ( !icache_hit_c )
1118                {
1119                    m_cpt_ins_miss++;
1120                    m_cost_ins_miss_frz++;
1121                    if ( icache_cached )
1122                    {
1123                        r_icache_miss_req = true;
1124                        r_icache_paddr_save = spc_ipaddr;
1125                        r_icache_vaddr_req = ireq.addr;
1126                        r_icache_fsm = ICACHE_MISS_WAIT;
1127                    }
1128                    else
1129                    {
1130                        r_icache_unc_req = true;
1131                        r_icache_buf_unc_valid = false;
1132                        r_icache_paddr_save = tlb_ipaddr;
1133                        r_icache_vaddr_req = ireq.addr;
1134                        r_icache_fsm = ICACHE_UNC_WAIT;
1135                    }
1136                }
1137                else
1138                {
1139                    r_icache_buf_unc_valid = false;
1140                    r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
1141                }
1142                irsp.valid = icache_hit_c;
1143                irsp.instruction = icache_ins;
1144            } // end if next states
1145           
1146        } // end if ireq.valid
1147        break;
1148    }
1149    ////////////////
1150    case ICACHE_BIS:
1151    {
1152        // external cache invalidate request
1153        if ( r_tgt_icache_req )
1154        {
1155            if ( ireq.valid ) m_cost_ins_miss_frz++;
1156            r_icache_fsm = ICACHE_CC_INVAL;
1157            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
1158            break;
1159        }
1160
1161        // external tlb invalidate request
1162        if ( r_dcache_itlb_inval_req )
1163        {
1164            if ( ireq.valid ) m_cost_ins_miss_frz++;
1165            r_itlb_inval_req = true;
1166            r_icache_fsm = ICACHE_TLB_CC_INVAL;
1167            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
1168            break;
1169        }
1170     
1171        // using page is invalidated
1172        if ( r_icache_inval_tlb_rsp )
1173        {
1174            if ( ireq.valid ) m_cost_ins_miss_frz++;
1175            r_icache_inval_tlb_rsp = false;
1176            r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
1177            break;
1178        }
1179 
1180        data_t  icache_ins = 0;
1181        bool    icache_hit_c = false;
1182        bool    icache_hit_t = false;
1183        paddr_t tlb_ipaddr = 0;
1184
1185        icache_hit_t = icache_tlb.translate(ireq.addr, &tlb_ipaddr);
1186
1187        if ( (tlb_ipaddr == r_icache_paddr_save.read()) && ireq.valid && icache_hit_t )         // unmodified & valid
1188        {
1189            m_cpt_ins_read++;
1190
1191            // acces is always cached in this state
1192            icache_hit_c = r_icache.read(r_icache_paddr_save, &icache_ins);
1193
1194            if ( !icache_hit_c )
1195            {
1196                r_icache_miss_req = true;
1197                r_icache_fsm = ICACHE_MISS_WAIT;
1198                m_cpt_ins_miss++;
1199                m_cost_ins_miss_frz++;
1200            }
1201            else
1202            {
1203                r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
1204            }
1205            irsp.valid = icache_hit_c;
1206            if (irsp.valid)
1207              assert((r_icache_vaddr_req.read() == ireq.addr) &&
1208                  "vaddress should not be modified while ICACHE_BIS");
1209            irsp.error = false;
1210            irsp.instruction = icache_ins;
1211        }
1212        else    // modified or invalid
1213        {
1214            irsp.valid = false;
1215            irsp.error = false;
1216            irsp.instruction = 0;
1217            r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
1218        }
1219        break;
1220    }
1221    //////////////////////
1222    case ICACHE_TLB1_READ:
1223    {
1224        if ( ireq.valid ) m_cost_ins_tlb_miss_frz++;
1225
1226        // external cache invalidate request
1227        if ( r_tgt_icache_req )
1228        {
1229            r_icache_fsm = ICACHE_CC_INVAL;
1230            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
1231            break;
1232        }
1233
1234        // external tlb invalidate request
1235        if ( r_dcache_itlb_inval_req )
1236        {
1237            r_itlb_inval_req = true;
1238            r_icache_fsm = ICACHE_TLB_CC_INVAL;
1239            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
1240            break;
1241        }
1242
1243        if ( !r_itlb_read_dcache_req )
1244        {
1245            if (r_icache_vaddr_req.read() != ireq.addr || !ireq.valid)
1246            {
1247                /* request modified, drop response and restart */
1248                r_icache_ptba_ok = false;
1249                if ( r_icache_inval_tlb_rsp )   r_icache_inval_tlb_rsp = false;
1250                if ( r_dcache_rsp_itlb_error )  r_dcache_rsp_itlb_error = false;
1251                r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
1252                break;
1253            }
1254
1255            if ( !r_icache_inval_tlb_rsp ) // TLB miss read response and no invalidation
1256            {
1257                if ( !r_dcache_rsp_itlb_error ) // vci response ok
1258                { 
1259                    if ( !(r_dcache_rsp_itlb_miss >> PTE_V_SHIFT) ) // unmapped
1260                    {
1261                        r_icache_ptba_ok    = false;   
1262                        r_icache_error_type = MMU_READ_PT1_UNMAPPED; 
1263                        r_icache_bad_vaddr  = r_icache_vaddr_req.read();
1264                        r_icache_fsm        = ICACHE_ERROR;
1265                    }
1266                    else if ( (r_dcache_rsp_itlb_miss & PTE_T_MASK ) >> PTE_T_SHIFT ) // PTD
1267                    {
1268                        r_icache_ptba_ok       = true; 
1269                        r_icache_ptba_save     = (paddr_t)(r_dcache_rsp_itlb_miss & ((1<<(m_paddr_nbits - PAGE_K_NBITS))-1)) << PAGE_K_NBITS;
1270                        r_icache_id1_save      = r_icache_vaddr_req.read() >> PAGE_M_NBITS;
1271                        r_icache_paddr_save    = (paddr_t)(r_dcache_rsp_itlb_miss & ((1<<(m_paddr_nbits - PAGE_K_NBITS))-1)) << PAGE_K_NBITS |
1272                                                 (paddr_t)(((r_icache_vaddr_req.read() & PTD_ID2_MASK) >> PAGE_K_NBITS) << 3);
1273                        r_itlb_read_dcache_req = true;
1274                        r_itlb_k_read_dcache   = true;
1275                        r_icache_fsm           = ICACHE_TLB2_READ;
1276                    }   
1277                    else
1278                    {
1279                        r_icache_ptba_ok = false;
1280           
1281                        if ( (m_srcid_rw >> 4) == ((r_dcache_rsp_itlb_miss & ((1<<(m_paddr_nbits - PAGE_M_NBITS))-1)) >> (m_paddr_nbits - PAGE_M_NBITS -10)) ) // local
1282                        {
1283                            if ( (r_dcache_rsp_itlb_miss & PTE_L_MASK ) >> PTE_L_SHIFT ) // L bit is set
1284                            {
1285                                r_icache_pte_update = r_dcache_rsp_itlb_miss;
1286                                r_icache_fsm        = ICACHE_TLB1_UPDT;
1287                            }
1288                            else
1289                            {
1290                                r_icache_pte_update   = r_dcache_rsp_itlb_miss | PTE_L_MASK;
1291                                r_itlb_acc_dcache_req = true;
1292                                r_icache_fsm          = ICACHE_TLB1_WRITE;
1293                                m_cpt_ins_tlb_update_acc++;
1294                                m_cost_ins_tlb_update_acc_frz++;
1295                            }
1296                        }
1297                        else // remotely
1298                        {
1299                            if ( (r_dcache_rsp_itlb_miss & PTE_R_MASK ) >> PTE_R_SHIFT ) // R bit is set
1300                            {
1301                                r_icache_pte_update = r_dcache_rsp_itlb_miss;
1302                                r_icache_fsm        = ICACHE_TLB1_UPDT;
1303                            }
1304                            else
1305                            {
1306                                r_icache_pte_update   = r_dcache_rsp_itlb_miss | PTE_R_MASK;
1307                                r_itlb_acc_dcache_req = true;
1308                                r_icache_fsm          = ICACHE_TLB1_WRITE;
1309                                m_cpt_ins_tlb_update_acc++;
1310                                m_cost_ins_tlb_update_acc_frz++;
1311                            }
1312                        }
1313                    }
1314                }
1315                else                        // vci response error
1316                { 
1317                    r_icache_fsm = ICACHE_ERROR;
1318                    r_icache_error_type = MMU_READ_PT1_ILLEGAL_ACCESS;   
1319                    r_icache_bad_vaddr = r_icache_vaddr_req.read();
1320                }
1321            }
1322            else  // TLB miss read response and invalidation
1323            {
1324                if ( r_dcache_rsp_itlb_error )
1325                {
1326                    r_icache_inval_tlb_rsp = false;
1327                    r_icache_error_type = MMU_READ_PT1_ILLEGAL_ACCESS;   
1328                    r_icache_bad_vaddr = r_icache_vaddr_req.read();
1329                    r_icache_fsm = ICACHE_ERROR;
1330                }
1331                else
1332                {
1333                    r_icache_inval_tlb_rsp = false;
1334                    r_icache_fsm = ICACHE_IDLE; 
1335                }
1336            }
1337        }
1338        break;
1339    }
1340    ///////////////////////
1341    case ICACHE_TLB1_WRITE: 
1342    {
1343        if ( ireq.valid ) m_cost_ins_tlb_miss_frz++;
1344        m_cost_ins_tlb_update_acc_frz++;
1345
1346        // external cache invalidate request
1347        if ( r_tgt_icache_req )
1348        {
1349            r_icache_fsm = ICACHE_CC_INVAL;
1350            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
1351            break;
1352        }
1353        // external tlb invalidate request
1354        if ( r_dcache_itlb_inval_req )
1355        {
1356            r_itlb_inval_req = true;
1357            r_icache_fsm = ICACHE_TLB_CC_INVAL;
1358            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
1359            break;
1360        }
1361
1362        if ( !r_itlb_acc_dcache_req ) // TLB access bits write response
1363        {       
1364            if ( !r_icache_inval_tlb_rsp ) // TLB access bits write response and no invalidation       
1365            {
1366                if ( r_dcache_rsp_itlb_error )
1367                {
1368                    r_icache_error_type = MMU_READ_PT1_ILLEGAL_ACCESS; 
1369                    r_icache_bad_vaddr = r_icache_vaddr_req.read();
1370                    r_icache_fsm = ICACHE_ERROR;
1371                }
1372                else if ( r_itlb_acc_redo_req )
1373                {
1374                    r_itlb_acc_redo_req = false;
1375                    r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;   
1376                }
1377                else 
1378                {
1379                    r_icache_fsm = ICACHE_TLB1_UPDT; 
1380                }
1381            }
1382            else   // TLB ET write response and invalidation     
1383            {   
1384                if ( r_dcache_rsp_itlb_error )
1385                {
1386                    r_icache_inval_tlb_rsp = false;
1387                    r_icache_error_type = MMU_READ_PT1_ILLEGAL_ACCESS; 
1388                    r_icache_bad_vaddr = r_icache_vaddr_req.read();
1389                    r_icache_fsm = ICACHE_ERROR;
1390                }
1391                else if ( r_itlb_acc_redo_req )
1392                {
1393                    r_itlb_acc_redo_req = false;
1394                    r_icache_inval_tlb_rsp = false;
1395                    r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;   
1396                }
1397                else 
1398                {
1399                    r_icache_inval_tlb_rsp = false;
1400                    r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;   
1401                }
1402            }
1403        }
1404        break;
1405    }
1406    //////////////////////
1407    case ICACHE_TLB1_UPDT:
1408    {
1409        if ( ireq.valid ) m_cost_ins_tlb_miss_frz++;
1410
1411        // external cache invalidate request
1412        if ( r_tgt_icache_req )
1413        {
1414            r_icache_fsm = ICACHE_CC_INVAL;
1415            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
1416            break;
1417        }
1418
1419        // external tlb invalidate request
1420        if ( r_dcache_itlb_inval_req )
1421        {
1422            r_itlb_inval_req = true;
1423            r_icache_fsm = ICACHE_TLB_CC_INVAL;
1424            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
1425            break;
1426        }
1427
1428        // TLB update and invalidate different PTE
1429        if ( !r_dcache_itlb_cleanup_req && !r_icache_inval_tlb_rsp ) 
1430        {
1431            paddr_t victim_index = 0;
1432            r_dcache_itlb_cleanup_req = icache_tlb.update(r_icache_pte_update,r_icache_vaddr_req.read(),(r_icache_paddr_save.read() >> (uint32_log2(m_dcache_words)+2)),&victim_index);
1433            r_dcache_itlb_cleanup_line = victim_index;
1434            m_cpt_cc_cleanup_ins++;
1435            r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
1436        }
1437
1438        // TLB update and invalidate same PTE
1439        if ( r_icache_inval_tlb_rsp )                                 
1440        {
1441            r_icache_inval_tlb_rsp = false;
1442            r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
1443        }
1444        break;
1445    }
1446    /////////////////////
1447    case ICACHE_TLB2_READ:
1448    {
1449        if ( ireq.valid ) m_cost_ins_tlb_miss_frz++;
1450
1451        // external cache invalidate request
1452        if ( r_tgt_icache_req )
1453        {
1454            r_icache_fsm = ICACHE_CC_INVAL;
1455            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
1456            break;
1457        }
1458
1459        // external tlb invalidate request
1460        if ( r_dcache_itlb_inval_req )
1461        {
1462            r_itlb_inval_req = true;
1463            r_icache_fsm = ICACHE_TLB_CC_INVAL;
1464            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
1465            break;
1466        }
1467
1468        if ( !r_itlb_read_dcache_req  ) // TLB miss read response
1469        {
1470            if (r_icache_vaddr_req.read() != ireq.addr || !ireq.valid)
1471            {
1472                /* request modified, drop response and restart */
1473                r_icache_ptba_ok = false;
1474                if ( r_icache_inval_tlb_rsp )   r_icache_inval_tlb_rsp = false;
1475                if ( r_dcache_rsp_itlb_error )  r_dcache_rsp_itlb_error = false;
1476                r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
1477                break;
1478            }
1479
1480            if ( !r_icache_inval_tlb_rsp ) // TLB miss read response
1481            {
1482                if ( !r_dcache_rsp_itlb_error ) // VCI response ok       
1483                {
1484                    if ( !(r_dcache_rsp_itlb_miss >> PTE_V_SHIFT) ) // unmapped
1485                    {
1486                        r_icache_error_type = MMU_READ_PT2_UNMAPPED; 
1487                        r_icache_bad_vaddr  = r_icache_vaddr_req.read();
1488                        r_icache_fsm = ICACHE_ERROR;
1489                    }
1490                    else
1491                    {
1492                        if ( (m_srcid_rw >> 4) == ((r_dcache_rsp_itlb_miss & ((1<<(m_paddr_nbits - PAGE_M_NBITS))-1)) >> (m_paddr_nbits - PAGE_M_NBITS -10)) ) // local
1493                        {
1494                            if ( (r_dcache_rsp_itlb_miss & PTE_L_MASK ) >> PTE_L_SHIFT ) // L bit is set
1495                            {
1496                                r_icache_fsm        = ICACHE_TLB2_UPDT;
1497                                r_icache_pte_update = r_dcache_rsp_itlb_miss;
1498                            }
1499                            else
1500                            {
1501                                r_icache_pte_update   = r_dcache_rsp_itlb_miss | PTE_L_MASK;
1502                                r_itlb_acc_dcache_req = true;
1503                                r_icache_fsm          = ICACHE_TLB2_WRITE;
1504                                m_cpt_ins_tlb_update_acc++;
1505                                m_cost_ins_tlb_update_acc_frz++;
1506                            }
1507                        }
1508                        else // remotely
1509                        {
1510                            if ( (r_dcache_rsp_itlb_miss & PTE_R_MASK ) >> PTE_R_SHIFT ) // R bit is set
1511                            {
1512                                r_icache_fsm        = ICACHE_TLB2_UPDT;
1513                                r_icache_pte_update = r_dcache_rsp_itlb_miss;
1514                            }
1515                            else
1516                            {
1517                                r_icache_pte_update   = r_dcache_rsp_itlb_miss | PTE_R_MASK;
1518                                r_itlb_acc_dcache_req = true;
1519                                r_icache_fsm          = ICACHE_TLB2_WRITE;
1520                                m_cpt_ins_tlb_update_acc++;
1521                                m_cost_ins_tlb_update_acc_frz++;
1522                            }
1523                        }
1524                    }
1525                }
1526                else                            // VCI response error       
1527                {
1528                    r_icache_error_type = MMU_READ_PT2_ILLEGAL_ACCESS;
1529                    r_icache_bad_vaddr = r_icache_vaddr_req.read();
1530                    r_icache_fsm = ICACHE_ERROR;
1531                }
1532            }
1533            else  // TLB miss read response and invalidation
1534            {
1535                if ( r_dcache_rsp_itlb_error )
1536                {
1537                    r_icache_inval_tlb_rsp = false;
1538                    r_icache_error_type = MMU_READ_PT2_ILLEGAL_ACCESS;   
1539                    r_icache_bad_vaddr = r_icache_vaddr_req.read();
1540                    r_icache_fsm = ICACHE_ERROR;
1541                }
1542                else
1543                {
1544                    r_icache_inval_tlb_rsp = false;
1545                    r_icache_fsm = ICACHE_IDLE; 
1546                }
1547            }
1548        }
1549        break;
1550    }
1551    /////////////////////////
1552    case ICACHE_TLB2_WRITE:
1553    { 
1554        if ( ireq.valid ) m_cost_ins_tlb_miss_frz++;
1555        m_cost_ins_tlb_update_acc_frz++;
1556
1557        // external cache invalidate request
1558        if ( r_tgt_icache_req )
1559        {
1560            r_icache_fsm = ICACHE_CC_INVAL;
1561            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
1562            break;
1563        }
1564        // external tlb invalidate request
1565        if ( r_dcache_itlb_inval_req )
1566        {
1567            r_itlb_inval_req = true;
1568            r_icache_fsm = ICACHE_TLB_CC_INVAL;
1569            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
1570            break;
1571        }
1572
1573        if ( !r_itlb_acc_dcache_req ) // TLB access bits write response         
1574        {
1575            if ( !r_icache_inval_tlb_rsp ) // TLB access bits write response         
1576            {
1577                if ( r_dcache_rsp_itlb_error )             
1578                {
1579                    r_icache_error_type = MMU_READ_PT2_ILLEGAL_ACCESS; 
1580                    r_icache_bad_vaddr = r_icache_vaddr_req.read();
1581                    r_icache_fsm = ICACHE_ERROR;
1582                }
1583                else if ( r_itlb_acc_redo_req )
1584                {
1585                    r_itlb_acc_redo_req = false;
1586                    r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;   
1587                }
1588                else 
1589                {
1590                    r_icache_fsm = ICACHE_TLB2_UPDT; 
1591                }
1592            }
1593            else // TLB ET write response and invalidation     
1594            {   
1595                if ( r_dcache_rsp_itlb_error )
1596                {
1597                    r_icache_inval_tlb_rsp = false;
1598                    r_icache_error_type = MMU_READ_PT2_ILLEGAL_ACCESS; 
1599                    r_icache_bad_vaddr = r_icache_vaddr_req.read();
1600                    r_icache_fsm = ICACHE_ERROR;
1601                }
1602                else if ( r_itlb_acc_redo_req )
1603                {
1604                    r_itlb_acc_redo_req = false;
1605                    r_icache_inval_tlb_rsp = false;
1606                    r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;   
1607                }
1608                else 
1609                {
1610                    r_icache_inval_tlb_rsp = false;
1611                    r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;   
1612                }
1613            }
1614        }
1615        break;
1616    }
1617    /////////////////////
1618    case ICACHE_TLB2_UPDT:
1619    {
1620        if ( ireq.valid ) m_cost_ins_tlb_miss_frz++;
1621
1622        // external cache invalidate request
1623        if ( r_tgt_icache_req )
1624        {
1625            r_icache_fsm = ICACHE_CC_INVAL;
1626            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
1627            break;
1628        }
1629
1630        // external tlb invalidate request
1631        if ( r_dcache_itlb_inval_req )
1632        {
1633            r_itlb_inval_req = true;
1634            r_icache_fsm = ICACHE_TLB_CC_INVAL;
1635            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
1636            break;
1637        }
1638
1639        // TLB update and invalidate different PTE
1640        if ( !r_dcache_itlb_cleanup_req && !r_icache_inval_tlb_rsp )
1641        {
1642            paddr_t victim_index = 0;
1643            r_dcache_itlb_cleanup_req = icache_tlb.update(r_icache_pte_update,r_dcache_rsp_itlb_ppn,r_icache_vaddr_req.read(),(r_icache_paddr_save.read() >> (uint32_log2(m_dcache_words)+2)),&victim_index);
1644            r_dcache_itlb_cleanup_line = victim_index;
1645            m_cpt_cc_cleanup_ins++;
1646            r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
1647        }
1648        // TLB update and invalidate same PTE
1649        if ( r_icache_inval_tlb_rsp )                           
1650        {
1651            r_icache_inval_tlb_rsp = false;
1652            r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
1653        }
1654        break;
1655    }
1656    /////////////////////////////
1657    case ICACHE_SW_FLUSH:
1658    {
1659        size_t way = r_icache_way;
1660        size_t set = r_icache_set;
1661        bool clean = false;
1662
1663        // 4K page size TLB flush leads to cleanup req to data cache
1664        if ( !r_dcache_itlb_cleanup_req )    // last cleanup finish
1665        {
1666            paddr_t victim_index = 0;
1667            for ( ; way < m_itlb_ways; way++)
1668            {
1669                for ( ; set < m_itlb_sets; set++)
1670                {
1671                    if(icache_tlb.checkcleanup(way, set, &victim_index))
1672                    {
1673                        clean = true;
1674                        r_dcache_itlb_cleanup_req = true;
1675                        r_dcache_itlb_cleanup_line = victim_index;
1676                        r_icache_way = way + ((set+1)/m_itlb_sets);
1677                        r_icache_set = (set+1) % m_itlb_sets;
1678                        break;
1679                    }
1680                }
1681                if (clean) break;
1682                set = 0;
1683            }
1684
1685            if (way == m_itlb_ways)
1686            {
1687                r_dcache_xtn_req = false;
1688                r_itlb_translation_valid = false;
1689                r_icache_ptba_ok = false;
1690                r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
1691                break;
1692            }
1693        }
1694        break;
1695    }
1696    /////////////////////
1697    case ICACHE_TLB_FLUSH:
1698    {   
1699        // data cache flush leads to ins tlb flush, flush all tlb entry
1700        icache_tlb.flush(true);    // global entries are invalidated
1701        r_dcache_xtn_req = false;
1702        r_itlb_translation_valid = false;
1703        r_icache_ptba_ok = false;
1704        r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
1705        break;
1706    }
1707    ////////////////////////
1708    case ICACHE_CACHE_FLUSH:
1709    {
1710        // external cache invalidate request
1711        if ( r_tgt_icache_req )
1712        {
1713            r_icache_fsm = ICACHE_CC_INVAL;
1714            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
1715            break;
1716        }
1717
1718        size_t way = r_icache_way;
1719        size_t set = r_icache_set;
1720        bool clean = false;
1721
1722        // cache flush and send cleanup to external
1723        if ( !r_icache_cleanup_req )
1724        {
1725            paddr_t victim_index = 0;
1726            for ( ; way < m_icache_ways; way++ )
1727            {   
1728                for ( ; set < m_icache_sets; set++ )
1729                {   
1730                    if ( r_icache.flush(way, set, &victim_index) )
1731                    {
1732                        clean = true;
1733                        r_icache_cleanup_req = true;
1734                        r_icache_cleanup_line = victim_index;
1735                        m_cpt_cc_cleanup_ins++;
1736                        r_icache_way = way + ((set+1)/m_icache_sets);
1737                        r_icache_set = (set+1) % m_icache_sets;
1738                        break;
1739                    }
1740                }
1741                if (clean) break;
1742                set = 0;
1743            }
1744            if (way == m_icache_ways)
1745            {
1746                r_dcache_xtn_req = false;
1747                r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
1748                break;
1749            }
1750        }
1751        break;
1752    }
1753    /////////////////////
1754    case ICACHE_TLB_INVAL: 
1755    {
1756        paddr_t victim_index = 0;
1757
1758        if ( !r_dcache_itlb_cleanup_req )
1759        {
1760            r_dcache_itlb_cleanup_req = icache_tlb.inval(r_dcache_wdata_save, &victim_index);
1761            r_dcache_itlb_cleanup_line = victim_index;
1762            m_cpt_cc_cleanup_ins++;
1763            r_dcache_xtn_req = false;
1764            r_itlb_translation_valid = false;
1765            r_icache_ptba_ok = false;
1766            r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
1767        }
1768        break;
1769    }
1770    ////////////////////////
1771    case ICACHE_CACHE_INVAL:
1772    {   
1773        // external cache invalidate request
1774        if ( r_tgt_icache_req )
1775        {
1776            r_icache_fsm = ICACHE_CC_INVAL;
1777            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
1778            break;
1779        }
1780
1781        paddr_t ipaddr = 0;                     
1782        bool    icache_hit_t = false;
1783
1784        if ( !r_icache_cleanup_req )
1785        {   
1786            if ( r_mmu_mode.read() & INS_TLB_MASK )
1787            {
1788                icache_hit_t = icache_tlb.translate(r_dcache_wdata_save, &ipaddr);
1789            }
1790            else
1791            {
1792                ipaddr = (paddr_t)r_dcache_wdata_save;
1793                icache_hit_t = true;
1794            }
1795            if ( icache_hit_t )
1796            {
1797                // invalidate and cleanup if necessary
1798                r_icache_cleanup_req = r_icache.inval(ipaddr);
1799                r_icache_cleanup_line = ipaddr >> (uint32_log2(m_icache_words) + 2); 
1800                m_cpt_cc_cleanup_ins++;
1801            }
1802            r_dcache_xtn_req = false;
1803            r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
1804        }
1805        break;
1806    }
1807    ////////////////////////
1808    case ICACHE_CACHE_INVAL_PA:
1809    {
1810        // external cache invalidate request
1811        if ( r_tgt_icache_req )
1812        {
1813            r_icache_fsm = ICACHE_CC_INVAL;
1814            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
1815            break;
1816        }
1817       
1818        paddr_t ipaddr = (paddr_t)r_mmu_word_hi.read() << 32 | r_mmu_word_lo.read();
1819
1820        if ( !r_icache_cleanup_req )
1821        {   
1822            // invalidate and cleanup if necessary
1823            r_icache_cleanup_req = r_icache.inval(ipaddr);
1824            r_icache_cleanup_line = ipaddr >> (uint32_log2(m_icache_words) + 2); 
1825            m_cpt_cc_cleanup_ins++;
1826            r_dcache_xtn_req = false;
1827            r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
1828        }
1829        break;
1830    }
1831    ///////////////////////
1832    case ICACHE_MISS_WAIT:
1833    {
1834        m_cost_ins_miss_frz++;
1835
1836        // external cache invalidate request
1837        if ( r_tgt_icache_req )     
1838        {
1839            r_icache_fsm = ICACHE_CC_INVAL;
1840            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
1841            break;
1842        }
1843
1844        // external tlb invalidate request
1845        if ( r_dcache_itlb_inval_req )
1846        {
1847            r_itlb_inval_req = true;
1848            r_icache_fsm = ICACHE_TLB_CC_INVAL;
1849            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
1850            break;
1851        }
1852       
1853        if ( !r_icache_miss_req )
1854        {
1855            if ( r_vci_rsp_ins_error )
1856            {
1857                r_icache_error_type = MMU_READ_DATA_ILLEGAL_ACCESS;
1858                r_icache_bad_vaddr = ireq.addr;
1859                r_icache_fsm = ICACHE_ERROR;
1860
1861                if ( r_icache_inval_tlb_rsp ) r_icache_inval_tlb_rsp = false;
1862                if ( r_icache_inval_rsp ) r_icache_inval_rsp = false;
1863                break;
1864            }
1865
1866            if ( r_icache_inval_tlb_rsp ) // Miss read response and tlb invalidation
1867            {
1868                if ( r_icache_cleanup_req ) break;
1869                r_icache_cleanup_req = true;
1870                r_icache_cleanup_line = r_icache_paddr_save.read() >> (uint32_log2(m_icache_words) + 2);
1871                m_cpt_cc_cleanup_ins++;
1872                r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
1873                r_icache_inval_tlb_rsp = false;
1874                if ( r_icache_inval_rsp ) r_icache_inval_rsp = false;
1875                break;
1876            }
1877       
1878            if ( r_icache_inval_rsp ) // Miss read response and tlb invalidation
1879            {
1880                if ( r_icache_cleanup_req ) break;
1881                r_icache_cleanup_req = true;
1882                r_icache_cleanup_line = r_icache_paddr_save.read() >> (uint32_log2(m_icache_words) + 2); 
1883                m_cpt_cc_cleanup_ins++;
1884                r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
1885                r_icache_inval_rsp = false;
1886                break;
1887            }
1888            r_icache_fsm = ICACHE_MISS_UPDT; 
1889        }       
1890        break;
1891    }
1892    ////////////////////
1893    case ICACHE_UNC_WAIT:
1894    {
1895        // external cache invalidate request
1896        if ( r_tgt_icache_req )
1897        {
1898            r_icache_fsm = ICACHE_CC_INVAL;
1899            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
1900            break;
1901        }
1902
1903        // external tlb invalidate request
1904        if ( r_dcache_itlb_inval_req )
1905        {
1906            r_itlb_inval_req = true;
1907            r_icache_fsm = ICACHE_TLB_CC_INVAL;
1908            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
1909            break;
1910        }
1911
1912        if ( !r_icache_unc_req )
1913        {
1914            if ( r_vci_rsp_ins_error )
1915            {
1916                r_icache_error_type = MMU_READ_DATA_ILLEGAL_ACCESS;   
1917                r_icache_bad_vaddr = ireq.addr;
1918                r_icache_fsm = ICACHE_ERROR;
1919
1920                if ( r_icache_inval_tlb_rsp ) r_icache_inval_tlb_rsp = false;
1921                //if ( r_icache_inval_rsp ) r_icache_inval_rsp = false;
1922                break;
1923            }
1924
1925            if ( r_icache_inval_tlb_rsp ) // Miss read response and tlb invalidation
1926            {
1927                r_icache_inval_tlb_rsp = false;
1928                r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
1929                break;
1930            }
1931
1932            // Miss read response and no invalidation
1933            r_icache_buf_unc_valid = true;
1934            r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
1935        }       
1936        break;
1937    }
1938    //////////////////////
1939    case ICACHE_MISS_UPDT:
1940    {
1941        m_cost_ins_miss_frz++;
1942
1943        // external cache invalidate request
1944        if ( r_tgt_icache_req )   
1945        {
1946            r_icache_fsm = ICACHE_CC_INVAL;
1947            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
1948            break;
1949        }
1950
1951        // external tlb invalidate request
1952        if ( r_dcache_itlb_inval_req )
1953        {
1954            r_itlb_inval_req = true;
1955            r_icache_fsm = ICACHE_TLB_CC_INVAL;
1956            r_icache_fsm_save = r_icache_fsm;
1957            break;
1958        }
1959
1960        if ( r_icache_inval_tlb_rsp ) // tlb invalidation
1961        {
1962            if ( r_icache_cleanup_req ) break;
1963            r_icache_cleanup_req = true;
1964            r_icache_cleanup_line = r_icache_paddr_save.read() >> (uint32_log2(m_icache_words) + 2);
1965            m_cpt_cc_cleanup_ins++;
1966            r_icache_inval_tlb_rsp = false;
1967            if ( r_icache_inval_rsp ) r_icache_inval_rsp = false;
1968            r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
1969            break;
1970        }
1971
1972        if ( !r_icache_cleanup_req ) // Miss update and no invalidation
1973        {
1974            if ( r_icache_inval_rsp ) // invalidation
1975            {
1976                r_icache_cleanup_req = true;
1977                r_icache_cleanup_line = r_icache_paddr_save.read() >> (uint32_log2(m_icache_words) + 2);
1978                m_cpt_cc_cleanup_ins++;
1979                r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
1980                r_icache_inval_rsp = false;
1981            }
1982            else
1983            {
1984                data_t* buf = r_icache_miss_buf;
1985                paddr_t  victim_index = 0;
1986                m_cpt_icache_dir_write++;
1987                m_cpt_icache_data_write++;
1988
1989                r_icache_cleanup_req = r_icache.update(r_icache_paddr_save.read(), buf, &victim_index);
1990                r_icache_cleanup_line = victim_index;                        m_cpt_cc_cleanup_ins++;
1991                r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
1992            }
1993        }
1994        break;
1995    }
1996    ///////////////////
1997    case ICACHE_ERROR:
1998    {
1999        r_vci_rsp_ins_error = false;
2000        r_dcache_rsp_itlb_error = false;
2001        irsp.valid = true;
2002        irsp.error = true;
2003        irsp.instruction = 0;
2004        r_icache_fsm = ICACHE_IDLE;
2005        break;
2006    }
2007    /////////////////////
2008    case ICACHE_CC_INVAL: 
2009    {                       
2010        m_cpt_icache_dir_read += m_icache_ways;
2011        /* activity counter */
2012        if ( (( r_icache_fsm_save == ICACHE_BIS ) ||( r_icache_fsm_save == ICACHE_MISS_WAIT ) || ( r_icache_fsm_save == ICACHE_MISS_UPDT ) ) && ( ireq.valid ) )       
2013        {
2014            m_cost_ins_miss_frz++;
2015        }
2016        if( (( r_icache_fsm_save == ICACHE_TLB1_READ )   || ( r_icache_fsm_save == ICACHE_TLB2_READ )    ||
2017             ( r_icache_fsm_save == ICACHE_TLB1_WRITE )  || ( r_icache_fsm_save == ICACHE_TLB2_WRITE ) ||
2018             ( r_icache_fsm_save == ICACHE_TLB1_UPDT )   || ( r_icache_fsm_save == ICACHE_TLB2_UPDT ))   && (ireq.valid) )
2019        {
2020            m_cost_ins_tlb_miss_frz++;
2021        }
2022
2023        // invalidate cache
2024        if( (( r_icache_fsm_save == ICACHE_MISS_WAIT ) || ( r_icache_fsm_save == ICACHE_MISS_UPDT ) /*||
2025             ( r_icache_fsm_save == ICACHE_UNC_WAIT )*/ ) &&
2026            ((r_icache_paddr_save.read() & ~((m_icache_words<<2)-1)) == (r_tgt_addr.read() & ~((m_icache_words<<2)-1))) )
2027        {
2028            r_icache_inval_rsp = true;
2029            r_tgt_icache_rsp = false;
2030        }
2031        else
2032        {
2033            r_tgt_icache_rsp = r_icache.inval(r_tgt_addr.read());
2034        }
2035        r_tgt_icache_req = false;
2036        r_icache_fsm = r_icache_fsm_save;
2037        break;
2038    }
2039    /////////////////////////
2040    case ICACHE_TLB_CC_INVAL:
2041    {
2042        /* activity counter */
2043        if ( (( r_icache_fsm_save == ICACHE_BIS ) ||( r_icache_fsm_save == ICACHE_MISS_WAIT ) || ( r_icache_fsm_save == ICACHE_MISS_UPDT ) ) && ( ireq.valid ) )       
2044        {
2045            m_cost_ins_miss_frz++;
2046        }
2047        if( (( r_icache_fsm_save == ICACHE_TLB1_READ )   || ( r_icache_fsm_save == ICACHE_TLB2_READ )  ||
2048             ( r_icache_fsm_save == ICACHE_TLB1_WRITE )  || ( r_icache_fsm_save == ICACHE_TLB2_WRITE ) ||
2049             ( r_icache_fsm_save == ICACHE_TLB1_UPDT )   || ( r_icache_fsm_save == ICACHE_TLB2_UPDT ))   && (ireq.valid) )
2050        {
2051            m_cost_ins_tlb_miss_frz++;
2052        }
2053
2054        if ( r_itlb_inval_req ) break;
2055        // invalidate cache
2056        if( (( r_icache_fsm_save == ICACHE_TLB1_READ ) || ( r_icache_fsm_save == ICACHE_TLB2_READ )  ||
2057             ( r_icache_fsm_save == ICACHE_TLB1_WRITE )|| ( r_icache_fsm_save == ICACHE_TLB2_WRITE ) ||
2058             ( r_icache_fsm_save == ICACHE_TLB1_UPDT ) || ( r_icache_fsm_save == ICACHE_TLB2_UPDT )) &&
2059            (((r_icache_paddr_save.read() & ~((m_icache_words<<2)-1)) >> (uint32_log2(m_icache_words) + 2) ) == r_dcache_itlb_inval_line.read()) )
2060        {
2061            r_icache_inval_tlb_rsp = true;
2062        }
2063        else if (((r_icache_fsm_save == ICACHE_BIS)||(r_icache_fsm_save == ICACHE_MISS_WAIT) ||
2064               /* (r_icache_fsm_save == ICACHE_UNC_WAIT)||*/(r_icache_fsm_save == ICACHE_MISS_UPDT)) &&
2065                (r_icache_tlb_nline.read() == r_dcache_itlb_inval_line.read()))
2066        {
2067            r_icache_inval_tlb_rsp = true;
2068        }
2069        r_dcache_itlb_inval_req = false;
2070        r_itlb_translation_valid = false;
2071        r_icache_ptba_ok = false;
2072        r_icache_fsm = r_icache_fsm_save;
2073        break;
2074    }
2075    } // end switch r_icache_fsm
2076
2077#ifdef SOCLIB_MODULE_DEBUG
2078    std::cout << name() << " Instruction Response: " << irsp << std::endl;
2079#endif
2080    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2081    //      INVAL ITLB CHECK FSM
2082    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2083    switch(r_inval_itlb_fsm) {
2084    /////////////////////
2085    case INVAL_ITLB_IDLE:
2086    {
2087        if ( r_itlb_inval_req )
2088        {
2089            r_ccinval_itlb_way = 0;
2090            r_ccinval_itlb_set = 0;
2091            r_inval_itlb_fsm = INVAL_ITLB_CHECK;   
2092            m_cost_ins_tlb_inval_frz++;
2093        }   
2094        break;
2095    }
2096    ////////////////////////////
2097    case INVAL_ITLB_CHECK:
2098    {
2099        m_cost_ins_tlb_inval_frz++;
2100
2101        size_t way = r_ccinval_itlb_way;
2102        size_t set = r_ccinval_itlb_set;
2103        bool end = false;       
2104        bool tlb_hit = icache_tlb.cccheck(r_dcache_itlb_inval_line.read(), way, set, &way, &set, &end);
2105   
2106        if ( tlb_hit )
2107        {
2108            r_ccinval_itlb_way = way;
2109            r_ccinval_itlb_set = set;
2110            r_itlb_cc_check_end = end;
2111            r_inval_itlb_fsm = INVAL_ITLB_INVAL;
2112            m_cpt_ins_tlb_inval++;   
2113        }       
2114        else
2115        {
2116            r_inval_itlb_fsm = INVAL_ITLB_CLEAR;   
2117        }
2118        break;
2119    }
2120    /////////////////////////
2121    case INVAL_ITLB_INVAL:
2122    {
2123        m_cost_ins_tlb_inval_frz++;
2124 
2125        icache_tlb.ccinval(r_ccinval_itlb_way, r_ccinval_itlb_set);
2126
2127        if ( !r_itlb_cc_check_end )
2128        {
2129            r_inval_itlb_fsm = INVAL_ITLB_CHECK;
2130        }
2131        else
2132        {
2133            r_inval_itlb_fsm = INVAL_ITLB_CLEAR;   
2134        }
2135        break;
2136    }
2137    ////////////////////
2138    case INVAL_ITLB_CLEAR:
2139    {
2140        r_itlb_inval_req = false;
2141        r_itlb_cc_check_end = false;
2142        r_ccinval_itlb_way = 0;
2143        r_ccinval_itlb_set = 0;
2144        r_inval_itlb_fsm = INVAL_ITLB_IDLE;   
2145        m_cost_ins_tlb_inval_frz++;
2146        break;
2147    }
2148    } // end switch r_inval_itlb_fsm
2149
2150    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2151    //      DCACHE FSM
2152    //
2153    // Both the Cacheability Table, and the MMU cached bit are used to define
2154    // the cacheability.
2155    //
2156    // There is 14 mutually exclusive conditions to exit the IDLE state.
2157    // Seven configurations corresponding to an XTN request from processor:
2158    // - Context switch => CTXT_SWITCH state
2159    // - Flush dcache => DCACHE_FLUSH state
2160    // - Flush icache => ICACHE_FLUSH state
2161    // - Invalidate a dtlb entry => DTLB_INVAL state
2162    // - Invalidate a itlb entry => ITLB_INVAL state
2163    // - Invalidate a dcache line => DCACHE_INVAL state
2164    // - Invalidate a icache line => ICACHE_INVAL state
2165    // Seven configurations corresponding to various read miss or write requests:
2166    // - TLB miss(in case hit_p miss) => TLB1_READ state
2167    // - TLB miss(in case hit_p hit) => TLB2_READ state
2168    // - Hit in TLB but VPN changed => BIS state
2169    // - Cached read miss => MISS_REQ state
2170    // - Uncache read miss => UNC_REQ state
2171    // - Write hit => WRITE_UPDT state
2172    // - Write miss => WRITE_REQ
2173    //
2174    // The r_vci_rsp_data_error flip-flop is set by the VCI_RSP controller and reset
2175    // by DCACHE-FSM when its state is in DCACHE_ERROR.
2176    //---------------------------------------------------------------------
2177    // Data TLB:
2178    // 
2179    // - int        ET          (00: unmapped; 01: unused or PTD)
2180    //                          (10: PTE new;  11: PTE old      )
2181    // - bool       cachable    (cached bit)
2182    // - bool       writable    (writable bit)
2183    // - bool       executable  (** not used alwayse false)
2184    // - bool       user        (access in user mode allowed)
2185    // - bool       global      (PTE not invalidated by a TLB flush)
2186    // - bool       dirty       (page has been modified)
2187    // - uint32_t   vpn         (virtual page number)
2188    // - uint32_t   ppn         (physical page number)
2189    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2190
2191    switch (r_dcache_fsm) {
2192    //////////////////////
2193    case DCACHE_WRITE_REQ:
2194    {
2195        // external cache invalidate request
2196        if ( r_tgt_dcache_req )
2197        {
2198            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
2199            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
2200            break;
2201        }
2202
2203        // try to post the write request in the write buffer
2204        if ( !r_dcache_write_req )     // no previous write transaction     
2205        {
2206            if ( r_wbuf.wok(r_dcache_paddr_save) )   // write request in the same cache line
2207            {   
2208                r_wbuf.write(r_dcache_paddr_save.read(), r_dcache_be_save.read(), r_dcache_wdata_save);
2209                // closing the write packet if uncached
2210                if ( !r_dcache_cached_save )
2211                {
2212                    r_dcache_write_req = true;
2213                }
2214            }
2215            else
2216            {    // close the write packet if write request not in the same cache line
2217                r_dcache_write_req = true;
2218                m_cost_write_frz++;
2219                break;  //  posting not possible : stay in DCACHE_WRITEREQ state
2220            }
2221        }
2222        else     //  previous write transaction not completed
2223        {
2224            m_cost_write_frz++;
2225            break;  //  posting not possible : stay in DCACHE_WRITEREQ state
2226        }
2227
2228        // close the write packet if the next processor request is not a write
2229        if ( !dreq.valid || (dreq.type != iss_t::DATA_WRITE))
2230        {
2231            r_dcache_write_req = true;
2232        }
2233       
2234        // The next state and the processor request parameters are computed
2235        // as in the DCACHE_IDLE state (see below ...)
2236    }
2237    /////////////////
2238    case DCACHE_IDLE:
2239    {
2240        // external cache invalidate request
2241        if ( r_tgt_dcache_req )   
2242        {
2243            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
2244            r_dcache_fsm_save = DCACHE_IDLE;
2245            break;
2246        }       
2247
2248        // ins tlb cleanup
2249        if ( r_dcache_itlb_cleanup_req )
2250        {
2251            r_dcache_fsm = DCACHE_ITLB_CLEANUP;
2252            break;
2253        }   
2254        // ins tlb miss
2255        if ( r_itlb_read_dcache_req )
2256        {
2257            if ( dreq.valid ) m_cost_ins_tlb_occup_cache_frz++;         
2258            data_t rsp_itlb_miss;
2259            data_t rsp_itlb_ppn;
2260
2261            bool itlb_hit_dcache = r_dcache.read(r_icache_paddr_save, &rsp_itlb_miss);
2262            if ( r_itlb_k_read_dcache && itlb_hit_dcache )
2263            {   
2264                r_itlb_k_read_dcache = false;
2265                bool itlb_hit_ppn = r_dcache.read(r_icache_paddr_save.read()+4, &rsp_itlb_ppn);
2266                assert(itlb_hit_ppn && "Address of pte[64-32] and pte[31-0] should be successive");
2267            }
2268
2269            m_cpt_dcache_data_read += m_dcache_ways;
2270            m_cpt_dcache_dir_read += m_dcache_ways;
2271
2272            if ( itlb_hit_dcache )  // ins TLB request hits in data cache
2273            {
2274                if (!((rsp_itlb_miss & PTE_T_MASK ) >> PTE_T_SHIFT)) m_cpt_ins_tlb_hit_dcache++;                   
2275                r_dcache_rsp_itlb_miss = rsp_itlb_miss;
2276                r_dcache_rsp_itlb_ppn = rsp_itlb_ppn;
2277                r_itlb_read_dcache_req = false;
2278                r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
2279               
2280                // set TLB bit if it's a PTE
2281                if ( !((rsp_itlb_miss & PTE_T_MASK ) >> PTE_T_SHIFT) )
2282                {
2283                    bool set_hit = r_dcache.setinbit(r_icache_paddr_save, r_dcache_in_itlb, true);
2284                    assert(set_hit && "D$ IDLE ITLB set hit error"); 
2285                }
2286            }
2287            else                    // ins TLB request miss in data cache
2288            {
2289                r_dcache_itlb_read_req = true;
2290                r_dcache_fsm = DCACHE_ITLB_READ;
2291            }
2292        }
2293        else if ( r_itlb_acc_dcache_req ) // ins tlb write access bit
2294        {
2295            data_t rsp_itlb_miss;
2296            bool itlb_hit_dcache = r_dcache.read(r_icache_paddr_save, &rsp_itlb_miss);
2297            if ( itlb_hit_dcache )
2298            {
2299                r_dcache_itlb_ll_acc_req = true;
2300                r_dcache_fsm = DCACHE_ITLB_LL_WAIT;             
2301                m_cpt_dcache_data_write++;         
2302            }
2303            else
2304            {
2305                r_itlb_acc_dcache_req = false;
2306                r_itlb_acc_redo_req = true;
2307                r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
2308            }   
2309        }
2310        else if (dreq.valid)
2311        {
2312            pte_info_t  dcache_pte_info;
2313            int         xtn_opcod        = (int)dreq.addr/4;
2314            paddr_t     tlb_dpaddr       = 0;        // physical address obtained from TLB
2315            paddr_t     spc_dpaddr       = 0;        // physical adress obtained from PPN_save (speculative)
2316            bool        dcache_hit_t     = false;    // hit on 4Kilo TLB
2317            bool        dcache_hit_x     = false;    // VPN unmodified (can use spc_dpaddr)
2318            bool        dcache_hit_p     = false;    // PTP unmodified (can skip first level page table walk)
2319            bool        dcache_hit_c     = false;    // Cache hit
2320            bool        dcache_cached    = false;    // cacheable access (read or write)
2321            size_t      dcache_tlb_way   = 0;        // selected way (in case of cache hit)
2322            size_t      dcache_tlb_set   = 0;        // selected set (Y field in address)
2323            data_t      dcache_rdata     = 0;        // read data
2324            paddr_t     dcache_tlb_nline = 0;       // TLB NLINE
2325
2326            m_cpt_dcache_data_read += m_dcache_ways;
2327            m_cpt_dcache_dir_read += m_dcache_ways;
2328
2329            // Decoding READ XTN requests from processor
2330            // They are executed in this DCACHE_IDLE state
2331
2332            if (dreq.type == iss_t::XTN_READ)
2333            {
2334                switch(xtn_opcod) {
2335                case iss_t::XTN_INS_ERROR_TYPE:
2336                    drsp.rdata = (uint32_t)r_icache_error_type;
2337                    r_icache_error_type = MMU_NONE;
2338                    drsp.valid = true;
2339                    drsp.error = false;
2340                    break;
2341                case iss_t::XTN_DATA_ERROR_TYPE:
2342                    drsp.rdata = (uint32_t)r_dcache_error_type;
2343                    r_dcache_error_type = MMU_NONE;
2344                    drsp.valid = true;
2345                    drsp.error = false;
2346                    break;
2347                case iss_t::XTN_INS_BAD_VADDR:
2348                    drsp.rdata = (uint32_t)r_icache_bad_vaddr;       
2349                    drsp.valid = true;
2350                    drsp.error = false;
2351                    break;
2352                case iss_t::XTN_DATA_BAD_VADDR:
2353                    drsp.rdata = (uint32_t)r_dcache_bad_vaddr;       
2354                    drsp.valid = true;
2355                    drsp.error = false;
2356                    break;
2357                case iss_t::XTN_PTPR:
2358                    drsp.rdata = (uint32_t)r_mmu_ptpr;
2359                    drsp.valid = true;
2360                    drsp.error = false;
2361                    break;
2362                case iss_t::XTN_TLB_MODE:
2363                    drsp.rdata = (uint32_t)r_mmu_mode;
2364                    drsp.valid = true;
2365                    drsp.error = false;
2366                    break;
2367                case iss_t::XTN_MMU_PARAMS:
2368                    drsp.rdata = (uint32_t)r_mmu_params;
2369                    drsp.valid = true;
2370                    drsp.error = false;
2371                    break;
2372                case iss_t::XTN_MMU_RELEASE:
2373                    drsp.rdata = (uint32_t)r_mmu_release;
2374                    drsp.valid = true;
2375                    drsp.error = false;
2376                    break;
2377                case iss_t::XTN_MMU_WORD_LO:
2378                    drsp.rdata = (uint32_t)r_mmu_word_lo;
2379                    drsp.valid = true;
2380                    drsp.error = false;
2381                    break;
2382                case iss_t::XTN_MMU_WORD_HI:
2383                    drsp.rdata = (uint32_t)r_mmu_word_hi;
2384                    drsp.valid = true;
2385                    drsp.error = false;
2386                    break;
2387                default:
2388                    r_dcache_error_type = MMU_READ_UNDEFINED_XTN;
2389                    r_dcache_bad_vaddr  = dreq.addr;
2390                    drsp.valid = true;
2391                    drsp.error = true;
2392                    break;
2393                }
2394                r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
2395                break;
2396            }
2397
2398            // Decoding WRITE XTN requests from processor
2399            // If there is no privilege violation, they are not executed in this DCACHE_IDLE state,
2400            // but in the next state, because they generally require access to the caches or the TLBs
2401
2402            if (dreq.type == iss_t::XTN_WRITE)
2403            {
2404                drsp.valid = false;
2405                drsp.error = false;
2406                drsp.rdata = 0;
2407                r_dcache_wdata_save = dreq.wdata;   
2408                switch(xtn_opcod) {     
2409
2410                case iss_t::XTN_PTPR:       // context switch : checking the kernel mode
2411                                            // both instruction & data TLBs must be flushed
2412                    if ((dreq.mode == iss_t::MODE_HYPER) || (dreq.mode == iss_t::MODE_KERNEL))
2413                    {
2414                        r_mmu_ptpr = dreq.wdata;
2415                        r_icache_error_type = MMU_NONE;
2416                        r_dcache_error_type = MMU_NONE;
2417                        r_dcache_type_save = dreq.addr/4;
2418                        r_dcache_xtn_req = true;
2419                        r_dcache_fsm = DCACHE_CTXT_SWITCH;
2420                    }
2421                    else
2422                    {
2423                        r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PRIVILEGE_VIOLATION;
2424                        r_dcache_bad_vaddr  = dreq.addr;
2425                        drsp.valid = true;
2426                        drsp.error = true;
2427                        r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
2428                    }
2429                    break;
2430
2431                case iss_t::XTN_TLB_MODE:     // modifying TLBs mode : checking the kernel mode
2432                    if ((dreq.mode == iss_t::MODE_HYPER) || (dreq.mode == iss_t::MODE_KERNEL))
2433                    {
2434                        r_mmu_mode = (int)dreq.wdata;
2435                        drsp.valid = true;
2436                    }
2437                    else
2438                    {
2439                        r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PRIVILEGE_VIOLATION;
2440                        r_dcache_bad_vaddr  = dreq.addr;
2441                        drsp.valid = true;
2442                        drsp.error = true;
2443                    }
2444                    r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
2445                    break;
2446
2447                case iss_t::XTN_DTLB_INVAL:     //  checking the kernel mode
2448                    if ((dreq.mode == iss_t::MODE_HYPER) || (dreq.mode == iss_t::MODE_KERNEL))
2449                    {
2450                        r_dcache_fsm = DCACHE_DTLB_INVAL; 
2451                    }
2452                    else
2453                    {
2454                        r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PRIVILEGE_VIOLATION;
2455                        r_dcache_bad_vaddr  = dreq.addr;
2456                        drsp.valid = true;
2457                        drsp.error = true;
2458                        r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
2459                    }
2460                    break;
2461
2462                case iss_t::XTN_ITLB_INVAL:     //  checking the kernel mode
2463                    if ((dreq.mode == iss_t::MODE_HYPER) || (dreq.mode == iss_t::MODE_KERNEL))
2464                    {
2465                        r_dcache_xtn_req = true;
2466                        r_dcache_type_save = dreq.addr/4;
2467                        r_dcache_fsm = DCACHE_ITLB_INVAL; 
2468                    }
2469                    else
2470                    {
2471                        r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PRIVILEGE_VIOLATION;
2472                        r_dcache_bad_vaddr  = dreq.addr;
2473                        drsp.valid = true;
2474                        drsp.error = true;
2475                        r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
2476                    }
2477                    break;
2478
2479                case iss_t::XTN_DCACHE_INVAL:   // cache inval can be executed in user mode.
2480                    r_dcache_fsm = DCACHE_DCACHE_INVAL;
2481                    break;
2482
2483                case iss_t::XTN_MMU_DCACHE_PA_INV:   // cache inval can be executed in user mode.
2484                    r_dcache_fsm = DCACHE_DCACHE_INVAL_PA;
2485                    break;
2486
2487                case iss_t::XTN_DCACHE_FLUSH:   // cache flush can be executed in user mode.
2488                    r_dcache_type_save = dreq.addr/4;
2489                    r_dcache_xtn_req = true;
2490                    r_dcache_way = 0;
2491                    r_dcache_set = 0;
2492                    r_dcache_fsm = DCACHE_DCACHE_FLUSH;
2493                    break;
2494
2495                case iss_t::XTN_ICACHE_INVAL:   // cache inval can be executed in user mode.
2496                    r_dcache_type_save = dreq.addr/4;
2497                    r_dcache_xtn_req = true;
2498                    r_dcache_fsm = DCACHE_ICACHE_INVAL;
2499                    break;
2500
2501                case iss_t::XTN_MMU_ICACHE_PA_INV:   // cache inval can be executed in user mode.
2502                    r_dcache_type_save = dreq.addr/4;
2503                    r_dcache_xtn_req = true;
2504                    r_dcache_fsm = DCACHE_ICACHE_INVAL_PA;
2505                    break;
2506
2507                case iss_t::XTN_ICACHE_FLUSH:   // cache flush can be executed in user mode.
2508                    r_dcache_type_save = dreq.addr/4;
2509                    r_dcache_xtn_req = true;
2510                    r_dcache_fsm = DCACHE_ICACHE_FLUSH;
2511                    break;
2512
2513                case iss_t::XTN_SYNC:           // cache synchronization can be executed in user mode.
2514                    if (r_wbuf.rok())
2515                    {
2516                        r_dcache_fsm = DCACHE_DCACHE_SYNC;
2517                    }
2518                    else
2519                    {
2520                        drsp.valid = true;
2521                        r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
2522                    }
2523                    break;
2524
2525                case iss_t::XTN_MMU_WORD_LO: // modifying MMU misc registers
2526                    if ((dreq.mode == iss_t::MODE_HYPER) || (dreq.mode == iss_t::MODE_KERNEL))
2527                    {
2528                        r_mmu_word_lo = (int)dreq.wdata;
2529                        drsp.valid = true;
2530                    }
2531                    else
2532                    {
2533                        r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PRIVILEGE_VIOLATION;
2534                        r_dcache_bad_vaddr  = dreq.addr;
2535                        drsp.valid = true;
2536                        drsp.error = true;
2537                    }
2538                    r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
2539                    break;
2540
2541                case iss_t::XTN_MMU_WORD_HI: // modifying MMU misc registers
2542                    if ((dreq.mode == iss_t::MODE_HYPER) || (dreq.mode == iss_t::MODE_KERNEL))
2543                    {
2544                        r_mmu_word_hi = (int)dreq.wdata;
2545                        drsp.valid = true;
2546                    }
2547                    else
2548                    {
2549                        r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PRIVILEGE_VIOLATION;
2550                        r_dcache_bad_vaddr  = dreq.addr;
2551                        drsp.valid = true;
2552                        drsp.error = true;
2553                    }
2554                    r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
2555                    break;
2556
2557                  case iss_t::XTN_ICACHE_PREFETCH:
2558                  case iss_t::XTN_DCACHE_PREFETCH:
2559                    drsp.valid = true;
2560                    drsp.error = false;
2561                    break;
2562       
2563                default:
2564                    r_dcache_error_type = MMU_WRITE_UNDEFINED_XTN;
2565                    r_dcache_bad_vaddr  = dreq.addr;
2566                    drsp.valid = true;
2567                    drsp.error = true;
2568                    r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
2569                    break;
2570                } // end switch xtn_opcod
2571
2572                break;
2573            } // end if XTN_WRITE
2574
2575            // Evaluating dcache_hit_t, dcache_hit_x, dcache_hit_p, dcache_hit_c,
2576            // dcache_pte_info, dcache_tlb_way, dcache_tlb_set & dpaddr & cacheability
2577            // - If MMU activated : cacheability is defined by the cachable bit in the TLB
2578            // - If MMU not activated : cacheability is defined by the segment table.
2579
2580            if ( !(r_mmu_mode.read() & DATA_TLB_MASK) ) // MMU not activated
2581            {
2582                dcache_hit_t  = true;       
2583                dcache_hit_x  = true;   
2584                dcache_hit_p  = true; 
2585                tlb_dpaddr    = dreq.addr;
2586                spc_dpaddr    = dreq.addr;   
2587                dcache_cached = m_cacheability_table[dreq.addr] &&
2588                                ((dreq.type != iss_t::DATA_LL)  && (dreq.type != iss_t::DATA_SC) &&
2589                                 (dreq.type != iss_t::XTN_READ) && (dreq.type != iss_t::XTN_WRITE));     
2590            }
2591            else                                                            // MMU activated
2592            {
2593                m_cpt_data_tlb_read++;
2594                dcache_hit_t  = dcache_tlb.cctranslate(dreq.addr, &tlb_dpaddr, &dcache_pte_info,
2595                                                       &dcache_tlb_nline, &dcache_tlb_way, &dcache_tlb_set);                 
2596                dcache_hit_x  = (((vaddr_t)r_dcache_vpn_save << PAGE_K_NBITS) == (dreq.addr & ~PAGE_K_MASK)) && r_dtlb_translation_valid;
2597                dcache_hit_p  = (((dreq.addr >> PAGE_M_NBITS) == r_dcache_id1_save) && r_dcache_ptba_ok );
2598                spc_dpaddr    = ((paddr_t)r_dcache_ppn_save << PAGE_K_NBITS) | (paddr_t)((dreq.addr & PAGE_K_MASK));
2599                dcache_cached = dcache_pte_info.c &&
2600                                ((dreq.type != iss_t::DATA_LL)  && (dreq.type != iss_t::DATA_SC) &&
2601                                 (dreq.type != iss_t::XTN_READ) && (dreq.type != iss_t::XTN_WRITE));   
2602            }
2603
2604            if ( !(r_mmu_mode.read() & DATA_CACHE_MASK) )   // cache not actived
2605            {
2606                dcache_cached = false;
2607            }
2608
2609            // dcache_hit_c & dcache_rdata
2610            if ( dcache_cached )    // using speculative physical address for cached access
2611            {
2612                dcache_hit_c = r_dcache.read(spc_dpaddr, &dcache_rdata);
2613            }
2614            else                    // using actual physical address for uncached access
2615            {
2616                dcache_hit_c = false;
2617            }
2618            if ( r_mmu_mode.read() & DATA_TLB_MASK )
2619            {
2620                // Checking access rights
2621                if ( dcache_hit_t )
2622                {
2623                    if (!dcache_pte_info.u && (dreq.mode == iss_t::MODE_USER))
2624                    {
2625                        if ((dreq.type == iss_t::DATA_READ)||(dreq.type == iss_t::DATA_LL))
2626                        {
2627                            r_dcache_error_type = MMU_READ_PRIVILEGE_VIOLATION;
2628                        }
2629                        else /*if ((dreq.type == iss_t::DATA_WRITE)||(dreq.type == iss_t::DATA_SC))*/
2630                        {
2631                            r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PRIVILEGE_VIOLATION;
2632                        } 
2633                        r_dcache_bad_vaddr = dreq.addr;
2634                        drsp.valid = true;
2635                        drsp.error = true;
2636                        drsp.rdata = 0;
2637                        r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
2638                        break;
2639                    }
2640                    if (!dcache_pte_info.w && ((dreq.type == iss_t::DATA_WRITE)||(dreq.type == iss_t::DATA_SC)))
2641                    {
2642                        r_dcache_error_type = MMU_WRITE_ACCES_VIOLATION; 
2643                        r_dcache_bad_vaddr = dreq.addr;
2644                        drsp.valid = true;
2645                        drsp.error = true;
2646                        drsp.rdata = 0;
2647                        r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
2648                        break;
2649                    }
2650                }
2651
2652                // update LRU, save ppn, vpn and page type
2653                if ( dcache_hit_t ) {
2654                    dcache_tlb.setlru(dcache_tlb_way,dcache_tlb_set);
2655                    r_dcache_ppn_save = tlb_dpaddr >> PAGE_K_NBITS;
2656                    r_dcache_vpn_save = dreq.addr >> PAGE_K_NBITS;
2657                    r_dcache_tlb_nline = dcache_tlb_nline;
2658                    r_dtlb_translation_valid = true;
2659                }
2660                else
2661                {
2662                    r_dtlb_translation_valid = false;
2663                }
2664
2665            } // end if MMU activated
2666
2667            // compute next state
2668            if ( !dcache_hit_p && !dcache_hit_t )  // TLB miss
2669            {
2670                r_dcache_tlb_paddr = (paddr_t)r_mmu_ptpr << (INDEX1_NBITS+2) | (paddr_t)((dreq.addr>>PAGE_M_NBITS)<<2);
2671                r_dcache_fsm = DCACHE_DTLB1_READ_CACHE;
2672                m_cpt_data_tlb_miss++;
2673                m_cost_data_tlb_miss_frz++;
2674            }
2675            else if ( dcache_hit_p && !dcache_hit_t )  // TLB Miss with possibility of bypass first level page
2676            {
2677                // walk page table level 2
2678                r_dcache_tlb_paddr = (paddr_t)r_dcache_ptba_save |
2679                                     (paddr_t)(((dreq.addr&PTD_ID2_MASK)>>PAGE_K_NBITS) << 3);
2680                r_dcache_fsm = DCACHE_DTLB2_READ_CACHE;
2681                m_cpt_data_tlb_miss++;
2682                m_cost_data_tlb_miss_frz++;
2683            }
2684            else if ( dcache_hit_t && !dcache_hit_x && dcache_cached )// cached access with an ucorrect speculative physical address
2685            {
2686                r_dcache_hit_p_save = dcache_hit_p;
2687                r_dcache_fsm = DCACHE_BIS;
2688                m_cost_data_tlb_miss_frz++;
2689            }
2690            else  // cached or uncached access with a correct speculative physical address
2691            {
2692                switch( dreq.type ) {
2693                    case iss_t::DATA_READ:
2694                    case iss_t::DATA_LL:
2695                    case iss_t::DATA_SC:
2696                        m_cpt_read++;
2697                        if ( dcache_hit_c )
2698                        {
2699                            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
2700                            drsp.valid = true;
2701                            drsp.rdata = dcache_rdata;
2702                        }
2703                        else
2704                        {
2705                            if ( dcache_cached )
2706                            {
2707                                r_dcache_miss_req = true;
2708                                r_dcache_fsm = DCACHE_MISS_WAIT;
2709                                m_cpt_data_miss++;
2710                                m_cost_data_miss_frz++;
2711                            }
2712                            else
2713                            {
2714                                if ((dreq.type == iss_t::DATA_SC) && !dcache_pte_info.d && (r_mmu_mode.read() & DATA_TLB_MASK))
2715                                {
2716                                    m_cpt_data_tlb_update_dirty++;
2717                                    m_cost_data_tlb_update_dirty_frz++;
2718                                    r_dcache_sc_updt_dirty = true;
2719                                    if ( dcache_tlb.getpagesize(dcache_tlb_way, dcache_tlb_set) )       // 2M page size, one level page table
2720                                    {
2721                                        r_dcache_pte_update = dcache_tlb.getpte(dcache_tlb_way, dcache_tlb_set) | PTE_D_MASK;
2722                                        r_dcache_tlb_paddr = (paddr_t)r_mmu_ptpr << (INDEX1_NBITS+2) | (paddr_t)((dreq.addr>>PAGE_M_NBITS)<<2);
2723                                        r_dcache_tlb_ll_dirty_req = true;
2724                                        r_dcache_fsm = DCACHE_LL_DIRTY_WAIT;
2725                                    }
2726                                    else        // 4k page size, two levels page table
2727                                    {   
2728                                        if (dcache_hit_p)
2729                                        {
2730                                            r_dcache_pte_update = dcache_tlb.getpte(dcache_tlb_way, dcache_tlb_set) | PTE_D_MASK;
2731                                            r_dcache_tlb_paddr = (paddr_t)r_dcache_ptba_save | (paddr_t)(((dreq.addr&PTD_ID2_MASK)>>PAGE_K_NBITS) << 3);
2732                                            r_dcache_tlb_ll_dirty_req = true;
2733                                            r_dcache_fsm = DCACHE_LL_DIRTY_WAIT;
2734                                        }
2735                                        else    // get PTBA to calculate the physical address of PTE
2736                                        {
2737                                            data_t ptba;
2738                                            if (r_dcache.read((paddr_t)r_mmu_ptpr << (INDEX1_NBITS+2) | (paddr_t)((dreq.addr>>PAGE_M_NBITS)<<2), &ptba))
2739                                            {
2740                                                r_dcache_pte_update = dcache_tlb.getpte(dcache_tlb_way, dcache_tlb_set) | PTE_D_MASK;
2741                                                r_dcache_tlb_paddr = (paddr_t)(ptba & ((1<<(m_paddr_nbits - PAGE_K_NBITS))-1)) << PAGE_K_NBITS |
2742                                     (paddr_t)(((dreq.addr & PTD_ID2_MASK) >> PAGE_K_NBITS) << 3);
2743                                                r_dcache_tlb_ll_dirty_req = true;
2744                                                r_dcache_fsm = DCACHE_LL_DIRTY_WAIT;
2745                                               
2746                                            }
2747                                            else
2748                                            {
2749                                                r_dcache_pte_update = dcache_tlb.getpte(dcache_tlb_way, dcache_tlb_set) | PTE_D_MASK;
2750                                                r_dcache_tlb_paddr = (paddr_t)r_mmu_ptpr << (INDEX1_NBITS+2) | (paddr_t)((dreq.addr>>PAGE_M_NBITS)<<2);
2751                                                r_dcache_tlb_ptba_read = true;
2752                                                r_dcache_fsm = DCACHE_DTLB1_READ_CACHE;
2753                                            }
2754                                        }
2755                                    }                           
2756                                }
2757                                else
2758                                {       
2759                                    r_dcache_unc_req = true;
2760                                    r_dcache_fsm = DCACHE_UNC_WAIT;
2761                                    m_cpt_unc_read++;
2762                                }
2763                                m_cost_unc_read_frz++;
2764                            }
2765                        }
2766                        break;
2767/*
2768                    case iss_t::DATA_READ:
2769                        m_cpt_read++;
2770                        if ( dcache_hit_c )
2771                        {
2772                            r_dcache_buf_unc_valid = false;
2773                            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
2774                            drsp.valid = true;
2775                            drsp.rdata = dcache_rdata;
2776                        }
2777                        else
2778                        {
2779                            if ( dcache_cached )
2780                            {
2781                                r_dcache_miss_req = true;
2782                                r_dcache_fsm = DCACHE_MISS_WAIT;
2783                                m_cpt_data_miss++;
2784                                m_cost_data_miss_frz++;
2785                            }
2786                            else
2787                            {
2788                                r_dcache_unc_req = true;
2789                                r_dcache_fsm = DCACHE_UNC_WAIT;
2790                                m_cpt_unc_read++;
2791                                m_cost_unc_read_frz++;
2792                            }
2793                        }
2794                        break;
2795                    case iss_t::DATA_LL:
2796                        if (r_dcache_llsc_reserved && (r_dcache_llsc_addr_save == tlb_dpaddr) && r_dcache_buf_unc_valid)
2797                        {
2798                            r_dcache_buf_unc_valid = false;
2799                            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
2800                            drsp.valid = true;
2801                            drsp.rdata = dcache_rdata;
2802                        }
2803                        else
2804                        {
2805                            r_dcache_llsc_reserved = true;
2806                            r_dcache_llsc_addr_save = tlb_dpaddr;
2807                            r_dcache_unc_req = true;
2808                            r_dcache_fsm = DCACHE_UNC_WAIT;
2809                        }
2810                        break;
2811                    case iss_t::DATA_SC:
2812                        if (r_dcache_llsc_reserved && (r_dcache_llsc_addr_save == tlb_dpaddr))
2813                        {
2814                            r_dcache_llsc_reserved = false;
2815                            r_dcache_unc_req = true;
2816                            r_dcache_fsm = DCACHE_UNC_WAIT;
2817                        }
2818                        else
2819                        {   
2820                            if ( r_dcache_buf_unc_valid )
2821                            {                         
2822                                r_dcache_llsc_reserved = false;
2823                                r_dcache_buf_unc_valid = false;
2824                                drsp.valid = true;
2825                                drsp.rdata = dcache_rdata;
2826                            }
2827                            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
2828                        }                       
2829                        break;
2830*/
2831                    case iss_t::DATA_WRITE:
2832                        m_cpt_write++;
2833                        if ( dcache_cached ) m_cpt_write_cached++;
2834                        m_cost_write_frz++;
2835                        if ( dcache_hit_c && dcache_cached )    // cache update required
2836                        {
2837                            r_dcache_fsm = DCACHE_WRITE_UPDT;
2838                        }
2839                        else if ( !dcache_pte_info.d && (r_mmu_mode.read() & DATA_TLB_MASK) )   // dirty bit update required
2840                        {
2841                            m_cpt_data_tlb_update_dirty++;
2842                            m_cost_data_tlb_update_dirty_frz++;
2843                            if ( dcache_tlb.getpagesize(dcache_tlb_way, dcache_tlb_set) )       // 2M page size, one level page table
2844                            {
2845                                r_dcache_pte_update = dcache_tlb.getpte(dcache_tlb_way, dcache_tlb_set) | PTE_D_MASK;
2846                                r_dcache_tlb_paddr = (paddr_t)r_mmu_ptpr << (INDEX1_NBITS+2) | (paddr_t)((dreq.addr>>PAGE_M_NBITS)<<2);
2847                                r_dcache_tlb_ll_dirty_req = true;
2848                                r_dcache_fsm = DCACHE_LL_DIRTY_WAIT;
2849                            }
2850                            else        // 4k page size, two levels page table
2851                            {   
2852                                if (dcache_hit_p)
2853                                {
2854                                    r_dcache_pte_update = dcache_tlb.getpte(dcache_tlb_way, dcache_tlb_set) | PTE_D_MASK;
2855                                    r_dcache_tlb_paddr = (paddr_t)r_dcache_ptba_save | (paddr_t)(((dreq.addr&PTD_ID2_MASK)>>PAGE_K_NBITS) << 3);
2856                                    r_dcache_tlb_ll_dirty_req = true;
2857                                    r_dcache_fsm = DCACHE_LL_DIRTY_WAIT;
2858                                }
2859                                else    // get PTBA to calculate the physical address of PTE
2860                                {
2861                                    r_dcache_pte_update = dcache_tlb.getpte(dcache_tlb_way, dcache_tlb_set) | PTE_D_MASK;
2862                                    data_t ptba;
2863                                    if (r_dcache.read((paddr_t)r_mmu_ptpr << (INDEX1_NBITS+2) | (paddr_t)((dreq.addr>>PAGE_M_NBITS)<<2), &ptba))
2864                                    {
2865                                        r_dcache_tlb_paddr = (paddr_t)(ptba & ((1<<(m_paddr_nbits - PAGE_K_NBITS))-1)) << PAGE_K_NBITS | (paddr_t)(((dreq.addr & PTD_ID2_MASK) >> PAGE_K_NBITS) << 3);
2866                                        r_dcache_tlb_ll_dirty_req = true;
2867                                        r_dcache_fsm = DCACHE_LL_DIRTY_WAIT;
2868                                    }
2869                                    else
2870                                    {
2871                                        r_dcache_tlb_paddr = (paddr_t)r_mmu_ptpr << (INDEX1_NBITS+2) | (paddr_t)((dreq.addr>>PAGE_M_NBITS)<<2);
2872                                        r_dcache_tlb_ptba_read = true;
2873                                        r_dcache_fsm = DCACHE_DTLB1_READ_CACHE;
2874                                    }
2875                                }
2876                            }
2877                        }
2878                        else                                    // no cache update, not dirty bit update
2879                        {
2880                            r_dcache_fsm = DCACHE_WRITE_REQ;
2881                            drsp.valid = true;
2882                            drsp.rdata = 0;
2883                        }
2884                        break;
2885                    default:
2886                        break;
2887                } // end switch dreq.type
2888            } // end if next states
2889
2890            // save values for the next states
2891            r_dcache_paddr_save   = tlb_dpaddr;
2892            r_dcache_type_save    = dreq.type;
2893            r_dcache_wdata_save   = dreq.wdata;
2894            r_dcache_be_save      = dreq.be;
2895            r_dcache_rdata_save   = dcache_rdata;
2896            r_dcache_cached_save  = dcache_cached;
2897            r_dcache_dirty_save   = dcache_pte_info.d;
2898            r_dcache_tlb_set_save = dcache_tlb_set;
2899            r_dcache_tlb_way_save = dcache_tlb_way;
2900
2901        } // end if dreq.valid
2902        else
2903        {   
2904            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
2905        }
2906
2907        // processor request are not accepted in the WRITE_REQ state
2908        // when the write buffer is not writeable
2909
2910        if ((r_dcache_fsm == DCACHE_WRITE_REQ) &&
2911            (r_dcache_write_req || !r_wbuf.wok(r_dcache_paddr_save)))
2912        {
2913            drsp.valid = false;
2914        }
2915        break;
2916    }
2917    /////////////////
2918    case DCACHE_BIS:
2919    {
2920        // external cache invalidate request
2921        if ( r_tgt_dcache_req )   
2922        {
2923            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
2924            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
2925            if ( dreq.valid ) m_cost_data_miss_frz++;
2926            break;
2927        }
2928
2929        // Using tlb entry is invalidated
2930        if ( r_dcache_inval_tlb_rsp )
2931        {
2932            r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
2933            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
2934            if ( dreq.valid ) m_cost_data_miss_frz++;
2935            break;
2936        }
2937
2938        data_t  dcache_rdata = 0;
2939        bool    dcache_hit_c = false;
2940        bool    dcache_hit_t = false;
2941        paddr_t tlb_dpaddr   = 0;
2942
2943        dcache_hit_t = dcache_tlb.translate(dreq.addr, &tlb_dpaddr);
2944
2945        if ( (tlb_dpaddr == r_dcache_paddr_save.read()) && dreq.valid && dcache_hit_t )
2946        {
2947            // acces always cached in this state
2948            dcache_hit_c = r_dcache.read(r_dcache_paddr_save, &dcache_rdata);
2949           
2950            if ( dreq.type == iss_t::DATA_READ )  // cached read
2951            {
2952                m_cpt_read++;
2953                if ( !dcache_hit_c )
2954                {
2955                    r_dcache_miss_req = true;
2956                    r_dcache_fsm = DCACHE_MISS_WAIT;
2957                    m_cpt_data_miss++;
2958                    m_cost_data_miss_frz++;
2959                }
2960                else
2961                {
2962                    r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
2963                }
2964                drsp.valid = dcache_hit_c;
2965                drsp.error = false;
2966                drsp.rdata = dcache_rdata;
2967            }
2968            else    // cached write
2969            {
2970                m_cpt_write++;
2971                m_cpt_write_cached++;
2972                if ( dcache_hit_c )    // cache update required
2973                {
2974                    r_dcache_rdata_save = dcache_rdata;
2975                    r_dcache_fsm = DCACHE_WRITE_UPDT;
2976                }
2977                else if (!r_dcache_dirty_save && (r_mmu_mode.read() & DATA_TLB_MASK))   // dirty bit update required
2978                {
2979                    m_cpt_data_tlb_update_dirty++;
2980                    m_cost_data_tlb_update_dirty_frz++;                         
2981                    if (dcache_tlb.getpagesize(r_dcache_tlb_way_save, r_dcache_tlb_set_save))
2982                    {
2983                        r_dcache_pte_update = dcache_tlb.getpte(r_dcache_tlb_way_save, r_dcache_tlb_set_save) | PTE_D_MASK;
2984                        r_dcache_tlb_paddr = (paddr_t)r_mmu_ptpr << (INDEX1_NBITS+2) | (paddr_t)((dreq.addr>>PAGE_M_NBITS)<<2);
2985                        r_dcache_tlb_ll_dirty_req = true;
2986                        r_dcache_fsm = DCACHE_LL_DIRTY_WAIT;
2987                    }
2988                    else
2989                    {   
2990                        if (r_dcache_hit_p_save)
2991                        {
2992                            r_dcache_pte_update = dcache_tlb.getpte(r_dcache_tlb_way_save, r_dcache_tlb_set_save) | PTE_D_MASK;
2993                            r_dcache_tlb_paddr = (paddr_t)r_dcache_ptba_save|(paddr_t)(((dreq.addr&PTD_ID2_MASK)>>PAGE_K_NBITS) << 3);
2994                            r_dcache_tlb_ll_dirty_req = true;
2995                            r_dcache_fsm = DCACHE_LL_DIRTY_WAIT;
2996                        }
2997                        else
2998                        {
2999                            r_dcache_pte_update = dcache_tlb.getpte(r_dcache_tlb_way_save, r_dcache_tlb_set_save) | PTE_D_MASK;
3000                            data_t ptba;
3001                            if (r_dcache.read((paddr_t)r_mmu_ptpr << (INDEX1_NBITS+2) | (paddr_t)((dreq.addr>>PAGE_M_NBITS)<<2), &ptba))
3002                            {
3003                                r_dcache_tlb_paddr = (paddr_t)(ptba & ((1<<(m_paddr_nbits - PAGE_K_NBITS))-1)) << PAGE_K_NBITS | (paddr_t)(((dreq.addr & PTD_ID2_MASK) >> PAGE_K_NBITS) << 3);
3004                                r_dcache_tlb_ll_dirty_req = true;
3005                                r_dcache_fsm = DCACHE_LL_DIRTY_WAIT;
3006                            }
3007                            else
3008                            {
3009                                r_dcache_tlb_paddr = (paddr_t)r_mmu_ptpr << (INDEX1_NBITS+2) | (paddr_t)((dreq.addr>>PAGE_M_NBITS)<<2);
3010                                r_dcache_tlb_ptba_read = true;
3011                                r_dcache_fsm = DCACHE_DTLB1_READ_CACHE;
3012                            }
3013                        }
3014                    }
3015                }
3016                else                                    // no cache update, not dirty bit update
3017                {
3018                    r_dcache_fsm = DCACHE_WRITE_REQ;
3019                    drsp.valid = true;
3020                    drsp.rdata = 0;
3021                }
3022            }
3023        }
3024        else
3025        {
3026            drsp.valid = false;
3027            drsp.error = false;
3028            drsp.rdata = 0;
3029            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3030        }
3031        break;
3032    }
3033    //////////////////////////
3034    case DCACHE_LL_DIRTY_WAIT:
3035    {
3036        m_cost_data_tlb_update_dirty_frz++;
3037
3038        // external cache invalidate request
3039        if ( r_tgt_dcache_req )   
3040        {
3041            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
3042            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
3043            break;
3044        }
3045
3046        if (!r_dcache_tlb_ll_dirty_req)
3047        {
3048            if ( r_vci_rsp_data_error ) // VCI response ko
3049            {
3050                if (dcache_tlb.getpagesize(r_dcache_tlb_way_save, r_dcache_tlb_set_save))
3051                {
3052                    r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PT1_ILLEGAL_ACCESS;     
3053                }
3054                else
3055                {
3056                    r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PT2_ILLEGAL_ACCESS;     
3057                }
3058                r_dcache_bad_vaddr = dreq.addr;
3059                r_dcache_fsm = DCACHE_ERROR;
3060
3061                if (r_dcache_inval_tlb_rsp) r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3062                if (r_dcache_inval_rsp) r_dcache_inval_rsp = false;
3063                if (r_dcache_sc_updt_dirty) r_dcache_sc_updt_dirty = false;
3064            }
3065            else
3066            {
3067                if ( !(r_dcache_miss_buf[0] >> PTE_V_SHIFT) )   // unmapped
3068                {
3069                    if (dcache_tlb.getpagesize(r_dcache_tlb_way_save, r_dcache_tlb_set_save))
3070                    {
3071                        r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PT1_UNMAPPED;       
3072                    }
3073                    else
3074                    {
3075                        r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PT2_UNMAPPED;       
3076                    }
3077                    r_dcache_bad_vaddr = dreq.addr;
3078                    r_dcache_fsm = DCACHE_ERROR;
3079
3080                    if (r_dcache_inval_tlb_rsp) r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3081                    if (r_dcache_inval_rsp) r_dcache_inval_rsp = false;
3082                    if (r_dcache_sc_updt_dirty) r_dcache_sc_updt_dirty = false;
3083                }
3084                else if ( r_dcache_inval_tlb_rsp )
3085                {
3086                    r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3087                    r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3088                    if (r_dcache_sc_updt_dirty) r_dcache_sc_updt_dirty = false;
3089                }
3090                else if ( r_dcache_inval_rsp )
3091                {
3092                    r_dcache_inval_rsp = false;
3093                    r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3094                    if (r_dcache_sc_updt_dirty) r_dcache_sc_updt_dirty = false;
3095                }
3096                else
3097                {
3098                    r_dcache_tlb_sc_dirty_req = true;
3099                    r_dcache_pte_update = r_dcache_miss_buf[0] | r_dcache_pte_update.read();
3100                    r_dcache_fsm = DCACHE_SC_DIRTY_WAIT;
3101                }
3102            }
3103        }
3104        break;
3105    }
3106    //////////////////////////
3107    case DCACHE_SC_DIRTY_WAIT:
3108    {
3109        m_cost_data_tlb_update_dirty_frz++;         
3110        // external cache invalidate request
3111        if ( r_tgt_dcache_req )   
3112        {
3113            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
3114            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
3115            break;
3116        }
3117
3118        if ( !r_dcache_tlb_sc_dirty_req )
3119        {
3120            if ( r_vci_rsp_data_error ) // VCI response ko
3121            {
3122                if (dcache_tlb.getpagesize(r_dcache_tlb_way_save, r_dcache_tlb_set_save))
3123                {
3124                    r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PT1_ILLEGAL_ACCESS;   
3125                }
3126                else
3127                {
3128                    r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PT2_ILLEGAL_ACCESS;   
3129                }
3130                r_dcache_bad_vaddr = dreq.addr;
3131                r_dcache_fsm = DCACHE_ERROR;
3132
3133                if (r_dcache_inval_tlb_rsp) r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3134                if (r_dcache_inval_rsp) r_dcache_inval_rsp = false;                         
3135                if (r_dcache_sc_updt_dirty) r_dcache_sc_updt_dirty = false;
3136            }
3137            else
3138            {
3139                // Using tlb entry is invalidated
3140                if ( r_dcache_inval_tlb_rsp )
3141                {
3142                    r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3143                    r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3144                    if (r_dcache_tlb_sc_fail) r_dcache_tlb_sc_fail = false;
3145                    if (r_dcache_sc_updt_dirty) r_dcache_sc_updt_dirty = false;
3146                }
3147                else if ( r_dcache_inval_rsp )
3148                {
3149                    r_dcache_inval_rsp = false;
3150                    r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3151                    if (r_dcache_tlb_sc_fail) r_dcache_tlb_sc_fail = false;
3152                    if (r_dcache_sc_updt_dirty) r_dcache_sc_updt_dirty = false;
3153                }
3154                else if ( r_dcache_tlb_sc_fail )
3155                {
3156                    r_dcache_tlb_ll_dirty_req = true;
3157                    r_dcache_tlb_sc_fail = false;
3158                    r_dcache_fsm = DCACHE_LL_DIRTY_WAIT;
3159                    m_cpt_data_tlb_update_dirty++;
3160                }
3161                else
3162                {
3163                    bool write_hit = r_dcache.write(r_dcache_tlb_paddr, r_dcache_pte_update);
3164                    assert(write_hit && "Write on miss ignores data for data MMU update dirty bit");
3165                    r_dcache_fsm = DCACHE_WRITE_DIRTY;
3166                    m_cpt_dcache_data_write++;
3167                }
3168            }
3169        }
3170        break;
3171    }
3172    ////////////////////////////
3173    case DCACHE_DTLB1_READ_CACHE:
3174    {
3175        m_cost_data_tlb_miss_frz++;
3176
3177        // external cache invalidate request
3178        if ( r_tgt_dcache_req )   
3179        {
3180            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
3181            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
3182            break;
3183        }       
3184
3185        // Using tlb entry is invalidated
3186        if ( r_dcache_inval_tlb_rsp )
3187        {
3188            r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3189            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3190            if ( r_dcache_tlb_ptba_read ) r_dcache_tlb_ptba_read = false;
3191            break;
3192        }
3193
3194        data_t tlb_data = 0;
3195        bool tlb_hit_cache = r_dcache.read(r_dcache_tlb_paddr, &tlb_data);
3196
3197        // DTLB request hit in cache
3198        if ( tlb_hit_cache )
3199        {
3200            if ( !(tlb_data >> PTE_V_SHIFT) )   // unmapped
3201            {
3202                r_dcache_ptba_ok    = false;
3203                if ((r_dcache_type_save == iss_t::DATA_READ)||(r_dcache_type_save == iss_t::DATA_LL))
3204                {
3205                    r_dcache_error_type = MMU_READ_PT1_UNMAPPED;
3206                }
3207                else /*if ((dreq.type == iss_t::DATA_WRITE)||(dreq.type == iss_t::DATA_SC))*/
3208                {
3209                    r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PT1_UNMAPPED;
3210                } 
3211                r_dcache_bad_vaddr  = dreq.addr;
3212                r_dcache_fsm        = DCACHE_ERROR;
3213            }
3214            else if ( (tlb_data & PTE_T_MASK) >> PTE_T_SHIFT )  // PTD
3215            {
3216                r_dcache_ptba_ok   = true;
3217                r_dcache_ptba_save = (paddr_t)(tlb_data & ((1<<(m_paddr_nbits - PAGE_K_NBITS))-1)) << PAGE_K_NBITS; 
3218                r_dcache_id1_save  = dreq.addr >> PAGE_M_NBITS;
3219                r_dcache_tlb_paddr = (paddr_t)(tlb_data & ((1<<(m_paddr_nbits - PAGE_K_NBITS))-1)) << PAGE_K_NBITS |
3220                                     (paddr_t)(((dreq.addr & PTD_ID2_MASK) >> PAGE_K_NBITS) << 3);
3221                if ( r_dcache_tlb_ptba_read )
3222                {
3223                    paddr_t tlb_dpaddr;
3224                    data_t data;
3225                    r_dcache_tlb_ptba_read = false;
3226                    if (dcache_tlb.translate(dreq.addr, &tlb_dpaddr) && r_dcache.read( (paddr_t)(tlb_data & ((1<<(m_paddr_nbits - PAGE_K_NBITS))-1)) << PAGE_K_NBITS | (paddr_t)(((dreq.addr & PTD_ID2_MASK) >> PAGE_K_NBITS) << 3) ,&data))
3227                    {
3228                        r_dcache_tlb_ll_dirty_req = true;
3229                        r_dcache_fsm = DCACHE_LL_DIRTY_WAIT;
3230                        //m_cpt_dcache_data_write++;
3231                        m_cpt_data_tlb_update_dirty++;
3232                        m_cost_data_tlb_update_dirty_frz++;
3233                    }           
3234                    else
3235                    {
3236                        r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3237                    }
3238                }
3239                else
3240                {
3241                    r_dcache_fsm = DCACHE_DTLB2_READ_CACHE;
3242                }
3243            }
3244            else        // PTE
3245            {
3246                m_cpt_data_tlb_hit_dcache++;
3247                r_dcache_ptba_ok = false;
3248                if ( (m_srcid_rw >> 4) == ((r_dcache_tlb_paddr.read() & ((1<<(m_paddr_nbits - PAGE_M_NBITS))-1)) >> (m_paddr_nbits - PAGE_M_NBITS -10)) ) // local
3249                {
3250                    if ( (tlb_data & PTE_L_MASK ) >> PTE_L_SHIFT ) // L bit is set
3251                    {
3252                        r_dcache_pte_update = tlb_data;
3253                        r_dcache_fsm = DCACHE_TLB1_UPDT;
3254                    }
3255                    else
3256                    {
3257                        r_dcache_pte_update = tlb_data | PTE_L_MASK;
3258                        r_dcache_tlb_ll_acc_req = true;
3259                        r_dcache_fsm = DCACHE_TLB1_LL_WAIT;
3260                        m_cpt_data_tlb_update_acc++;
3261                        m_cost_data_tlb_update_acc_frz++;
3262                    }
3263                }
3264                else // remotely
3265                {
3266                    if ( (tlb_data & PTE_R_MASK ) >> PTE_R_SHIFT ) // R bit is set
3267                    {
3268                        r_dcache_pte_update = tlb_data;
3269                        r_dcache_fsm = DCACHE_TLB1_UPDT;
3270                    }
3271                    else
3272                    {
3273                        r_dcache_pte_update = tlb_data | PTE_R_MASK;
3274                        r_dcache_tlb_ll_acc_req = true;
3275                        r_dcache_fsm = DCACHE_TLB1_LL_WAIT;
3276                        m_cpt_data_tlb_update_acc++;
3277                        m_cost_data_tlb_update_acc_frz++;
3278                    }
3279                }
3280            }
3281        }
3282        else
3283        {
3284            // DTLB request miss in cache and walk page table level 1
3285            r_dcache_tlb_read_req = true;
3286            r_dcache_fsm = DCACHE_TLB1_READ;
3287        }
3288        break;
3289    }
3290    ///////////////////////
3291    case DCACHE_TLB1_LL_WAIT:
3292    {
3293        if ( dreq.valid ) m_cost_data_tlb_miss_frz++;
3294        m_cost_data_tlb_update_acc_frz++;           
3295        // external cache invalidate request
3296        if ( r_tgt_dcache_req )   
3297        {
3298            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
3299            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
3300            break;
3301        }
3302
3303        if (!r_dcache_tlb_ll_acc_req)
3304        {
3305            if ( r_vci_rsp_data_error ) // VCI response ko
3306            {
3307                if ((r_dcache_type_save == iss_t::DATA_READ)||(r_dcache_type_save == iss_t::DATA_LL))
3308                {
3309                    r_dcache_error_type = MMU_READ_PT1_ILLEGAL_ACCESS;
3310                }
3311                else /*if ((dreq.type == iss_t::DATA_WRITE)||(dreq.type == iss_t::DATA_SC))*/
3312                {
3313                    r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PT1_ILLEGAL_ACCESS;
3314                }
3315                r_dcache_bad_vaddr = dreq.addr;
3316                r_dcache_fsm = DCACHE_ERROR;
3317
3318                if (r_dcache_inval_tlb_rsp) r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3319                if (r_dcache_inval_rsp) r_dcache_inval_rsp = false;             
3320            }
3321            else
3322            {
3323                if ( !(r_dcache_miss_buf[0] >> PTE_V_SHIFT) )   // unmapped
3324                {
3325                    if ((r_dcache_type_save == iss_t::DATA_READ)||(r_dcache_type_save == iss_t::DATA_LL))
3326                    {
3327                        r_dcache_error_type = MMU_READ_PT1_UNMAPPED;
3328                    }
3329                    else /*if ((dreq.type == iss_t::DATA_WRITE)||(dreq.type == iss_t::DATA_SC))*/
3330                    {
3331                        r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PT1_UNMAPPED;
3332                    } 
3333                    r_dcache_bad_vaddr  = dreq.addr;
3334                    r_dcache_fsm        = DCACHE_ERROR;
3335
3336                    if (r_dcache_inval_tlb_rsp) r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3337                    if (r_dcache_inval_rsp) r_dcache_inval_rsp = false;
3338                }
3339                else if ( r_dcache_inval_tlb_rsp )
3340                {
3341                    r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3342                    r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3343                }
3344                else if ( r_dcache_inval_rsp )
3345                {
3346                    r_dcache_inval_rsp = false;
3347                    r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3348                }
3349                else
3350                {
3351                    r_dcache_tlb_sc_acc_req = true;
3352                    r_dcache_pte_update = r_dcache_miss_buf[0] | r_dcache_pte_update.read();
3353                    r_dcache_fsm = DCACHE_TLB1_SC_WAIT;
3354                }
3355            }
3356        }
3357        break;
3358    }
3359    ///////////////////////
3360    case DCACHE_TLB1_SC_WAIT:
3361    {
3362        if ( dreq.valid ) m_cost_data_tlb_miss_frz++;
3363        m_cost_data_tlb_update_acc_frz++;           
3364        // external cache invalidate request
3365        if ( r_tgt_dcache_req )   
3366        {
3367            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
3368            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
3369            break;
3370        }
3371
3372        if ( !r_dcache_tlb_sc_acc_req )
3373        {
3374            if ( r_vci_rsp_data_error ) // VCI response ko
3375            {
3376                if ((r_dcache_type_save == iss_t::DATA_READ)||(r_dcache_type_save == iss_t::DATA_LL))
3377                {
3378                    r_dcache_error_type = MMU_READ_PT1_ILLEGAL_ACCESS;
3379                }
3380                else /*if ((dreq.type == iss_t::DATA_WRITE)||(dreq.type == iss_t::DATA_SC))*/
3381                {
3382                    r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PT1_ILLEGAL_ACCESS;
3383                }
3384                r_dcache_bad_vaddr = dreq.addr;
3385                r_dcache_fsm = DCACHE_ERROR;
3386
3387                if (r_dcache_inval_tlb_rsp) r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3388                if (r_dcache_inval_rsp) r_dcache_inval_rsp = false;     
3389            }
3390            else
3391            {
3392                // Using tlb entry is invalidated
3393                if ( r_dcache_inval_tlb_rsp )
3394                {
3395                    r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3396                    r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3397                    if (r_dcache_tlb_sc_fail) r_dcache_tlb_sc_fail = false;
3398                }
3399                else if ( r_dcache_inval_rsp )
3400                {
3401                    r_dcache_inval_rsp = false;
3402                    if (r_dcache_tlb_sc_fail) r_dcache_tlb_sc_fail = false;
3403                    r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3404                }
3405                else if ( r_dcache_tlb_sc_fail )
3406                {
3407                    r_dcache_tlb_sc_fail = false;
3408                    r_dcache_tlb_ll_acc_req = true;
3409                    r_dcache_fsm = DCACHE_TLB1_LL_WAIT;
3410                    m_cpt_data_tlb_update_acc++;
3411                }
3412                else
3413                {
3414                    bool write_hit = r_dcache.write(r_dcache_tlb_paddr,r_dcache_pte_update); 
3415                    assert(write_hit && "Write on miss ignores data for data MMU update data access bit");
3416                    r_dcache_fsm = DCACHE_TLB1_UPDT;
3417                    m_cpt_dcache_data_write++;
3418                }
3419            }
3420        }
3421        break;
3422    }
3423    //////////////////////
3424    case DCACHE_TLB1_READ:
3425    {
3426        if ( dreq.valid ) m_cost_data_tlb_miss_frz++;
3427
3428        // external cache invalidate request
3429        if ( r_tgt_dcache_req )   
3430        {
3431            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
3432            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
3433            break;
3434        }       
3435
3436        if ( !r_dcache_tlb_read_req )
3437        {       
3438            if ( r_vci_rsp_data_error ) // VCI response ko
3439            {
3440                if ((r_dcache_type_save == iss_t::DATA_READ)||(r_dcache_type_save == iss_t::DATA_LL))
3441                {
3442                    r_dcache_error_type = MMU_READ_PT1_ILLEGAL_ACCESS;
3443                }
3444                else /*if ((dreq.type == iss_t::DATA_WRITE)||(dreq.type == iss_t::DATA_SC))*/
3445                {
3446                    r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PT1_ILLEGAL_ACCESS;
3447                }
3448                r_dcache_bad_vaddr = dreq.addr;
3449                r_dcache_fsm = DCACHE_ERROR;
3450
3451                if (r_dcache_inval_tlb_rsp) r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3452                if (r_dcache_inval_rsp) r_dcache_inval_rsp = false;     
3453                if ( r_dcache_tlb_ptba_read ) r_dcache_tlb_ptba_read = false;
3454                break;
3455            }
3456
3457            if ( r_dcache_inval_tlb_rsp )  // TLB miss response and invalidation
3458            {
3459                r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3460                r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3461                if ( r_dcache_tlb_ptba_read ) r_dcache_tlb_ptba_read = false;
3462                break;
3463            }
3464
3465            if ( r_dcache_inval_rsp ) // TLB miss response and cache invalidation
3466            {
3467                if ( r_dcache_cleanup_req ) break;
3468                r_dcache_cleanup_req = true;
3469                r_dcache_cleanup_line = r_dcache_tlb_paddr.read() >> (uint32_log2(m_dcache_words) + 2); 
3470                m_cpt_cc_cleanup_data++;
3471                r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3472                r_dcache_inval_rsp = false;
3473                if ( r_dcache_tlb_ptba_read ) r_dcache_tlb_ptba_read = false;
3474                break;
3475            }
3476
3477            // TLB miss response and no invalidation
3478            r_dcache_fsm = DCACHE_TLB1_READ_UPDT;
3479        }
3480        break;
3481    }
3482    //////////////////////////
3483    case DCACHE_TLB1_READ_UPDT:
3484    {
3485        m_cost_data_tlb_miss_frz++;
3486
3487        // external cache invalidate request
3488        if ( r_tgt_dcache_req )   
3489        {
3490            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
3491            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
3492            break;
3493        }       
3494
3495        // Using tlb entry is invalidated
3496        if ( r_dcache_inval_tlb_rsp )
3497        {
3498            r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3499            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3500            if ( r_dcache_tlb_ptba_read ) r_dcache_tlb_ptba_read = false;
3501            break;
3502        }
3503
3504        if ( !r_dcache_cleanup_req ) // Miss update and no invalidation
3505        {
3506            // update dcache
3507            data_t   rsp_dtlb_miss = 0;
3508            paddr_t  victim_index = 0;
3509            size_t way = 0;
3510            size_t set = 0;
3511
3512            // Using tlb entry is in the invalidated cache line 
3513            if ( r_dcache_inval_rsp )
3514            {
3515                r_dcache_cleanup_req = true;
3516                r_dcache_cleanup_line = r_dcache_tlb_paddr.read() >> (uint32_log2(m_dcache_words) + 2);
3517                m_cpt_cc_cleanup_data++;       
3518                r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3519                r_dcache_inval_rsp = false;
3520                if ( r_dcache_tlb_ptba_read ) r_dcache_tlb_ptba_read = false;
3521                break;
3522            }
3523
3524            bool cleanup_req = r_dcache.find(r_dcache_tlb_paddr, r_dcache_in_itlb, r_dcache_in_dtlb, &way, &set, &victim_index);
3525           
3526            if ( cleanup_req )
3527            {       
3528                // ins tlb invalidate verification   
3529                r_dcache_itlb_inval_req = r_dcache_in_itlb[m_dcache_sets*way+set];
3530                r_dcache_itlb_inval_line = victim_index;
3531                r_dcache_in_itlb[way*m_dcache_sets+set] = false;
3532
3533                // data tlb invalidate verification
3534                r_dcache_dtlb_inval_req = r_dcache_in_dtlb[m_dcache_sets*way+set];
3535                r_dcache_dtlb_inval_line = victim_index;
3536                r_dcache_in_dtlb[way*m_dcache_sets+set] = false;
3537
3538                r_dcache_cleanup_req = true;
3539                r_dcache_cleanup_line = victim_index;
3540                m_cpt_cc_cleanup_data++;
3541                r_dcache_fsm = DCACHE_TLB_CC_INVAL;
3542                r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
3543                break;
3544            }
3545
3546            r_dcache.update(r_dcache_tlb_paddr, way, set, r_dcache_miss_buf);
3547            r_dcache.read(r_dcache_tlb_paddr, &rsp_dtlb_miss); 
3548            m_cpt_data_tlb_occup_cache++;
3549
3550            if ( !(rsp_dtlb_miss >> PTE_V_SHIFT) )      // unmapped
3551            {
3552                r_dcache_ptba_ok    = false;
3553                if ((r_dcache_type_save == iss_t::DATA_READ)||(r_dcache_type_save == iss_t::DATA_LL))
3554                {
3555                    r_dcache_error_type = MMU_READ_PT1_UNMAPPED;
3556                }
3557                else /*if ((dreq.type == iss_t::DATA_WRITE)||(dreq.type == iss_t::DATA_SC))*/
3558                {
3559                    r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PT1_UNMAPPED;
3560                }
3561                r_dcache_bad_vaddr  = dreq.addr;
3562                r_dcache_fsm        = DCACHE_ERROR;
3563                if ( r_dcache_tlb_ptba_read ) r_dcache_tlb_ptba_read = false;
3564            }
3565            else if ( (rsp_dtlb_miss & PTE_T_MASK) >> PTE_T_SHIFT ) // PTD
3566            {
3567                r_dcache_ptba_ok   = true;
3568                r_dcache_ptba_save = (paddr_t)(rsp_dtlb_miss & ((1<<(m_paddr_nbits - PAGE_K_NBITS))-1)) << PAGE_K_NBITS; 
3569                r_dcache_id1_save  = dreq.addr >> PAGE_M_NBITS;
3570                r_dcache_tlb_paddr = (paddr_t)(rsp_dtlb_miss & ((1<<(m_paddr_nbits - PAGE_K_NBITS))-1)) << PAGE_K_NBITS |
3571                                     (paddr_t)(((dreq.addr & PTD_ID2_MASK) >> PAGE_K_NBITS) << 3);
3572                if ( r_dcache_tlb_ptba_read )
3573                {
3574                    paddr_t tlb_dpaddr;
3575                    data_t data;
3576                    r_dcache_tlb_ptba_read = false;
3577                    if (dcache_tlb.translate(dreq.addr, &tlb_dpaddr) && r_dcache.read((paddr_t)(rsp_dtlb_miss & ((1<<(m_paddr_nbits - PAGE_K_NBITS))-1)) << PAGE_K_NBITS | (paddr_t)(((dreq.addr & PTD_ID2_MASK) >> PAGE_K_NBITS) << 3),&data))
3578                    {
3579                        r_dcache_tlb_ll_dirty_req = true;
3580                        r_dcache_fsm = DCACHE_LL_DIRTY_WAIT;
3581                        //m_cpt_dcache_data_write++;
3582                        m_cpt_data_tlb_update_dirty++;
3583                        m_cost_data_tlb_update_dirty_frz++;
3584                    }           
3585                    else
3586                    {
3587                        r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3588                    }
3589                }
3590                else
3591                {
3592                    r_dcache_fsm = DCACHE_DTLB2_READ_CACHE;
3593                }
3594            }
3595            else        // PTE
3596            {
3597                r_dcache_ptba_ok = false;
3598                if ( (m_srcid_rw >> 4) == ((r_dcache_tlb_paddr.read() & ((1<<(m_paddr_nbits - PAGE_M_NBITS))-1)) >> (m_paddr_nbits - PAGE_M_NBITS -10)) ) // local
3599                {
3600                    if ( (rsp_dtlb_miss & PTE_L_MASK ) >> PTE_L_SHIFT ) // L bit is set
3601                    {
3602                        r_dcache_pte_update = rsp_dtlb_miss;
3603                        r_dcache_fsm        = DCACHE_TLB1_UPDT;
3604                    }
3605                    else
3606                    {
3607                        r_dcache_pte_update = rsp_dtlb_miss | PTE_L_MASK;
3608                        r_dcache_tlb_ll_acc_req = true;
3609                        r_dcache_fsm        = DCACHE_TLB1_LL_WAIT;
3610                        m_cpt_data_tlb_update_acc++;
3611                        m_cost_data_tlb_update_acc_frz++;
3612                    }
3613                }
3614                else // remotely
3615                {
3616                    if ( (rsp_dtlb_miss & PTE_R_MASK ) >> PTE_R_SHIFT ) // R bit is set
3617                    {
3618                        r_dcache_pte_update = rsp_dtlb_miss;
3619                        r_dcache_fsm        = DCACHE_TLB1_UPDT;
3620                    }
3621                    else
3622                    {
3623                        r_dcache_pte_update = rsp_dtlb_miss | PTE_R_MASK;
3624                        r_dcache_tlb_ll_acc_req = true;
3625                        r_dcache_fsm        = DCACHE_TLB1_LL_WAIT;
3626                        m_cpt_data_tlb_update_acc++;
3627                        m_cost_data_tlb_update_acc_frz++;
3628                    }
3629                }
3630            }
3631        }
3632        break;
3633    }
3634    //////////////////////
3635    case DCACHE_TLB1_UPDT:
3636    {
3637        m_cost_data_tlb_miss_frz++;
3638
3639        // external cache invalidate request
3640        if ( r_tgt_dcache_req )   
3641        {
3642            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
3643            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
3644            break;
3645        }       
3646
3647        if ( !r_dcache_inval_tlb_rsp && !r_dcache_inval_rsp )
3648        {
3649            paddr_t victim_index = 0;
3650            if (dcache_tlb.update(r_dcache_pte_update,dreq.addr,(r_dcache_tlb_paddr.read() >> (uint32_log2(m_dcache_words)+2)),&victim_index))
3651            {
3652                r_dcache.setinbit((paddr_t)victim_index << (uint32_log2(m_dcache_words)+2), r_dcache_in_dtlb, false);
3653            }
3654            bool set_hit = r_dcache.setinbit(r_dcache_tlb_paddr, r_dcache_in_dtlb, true);
3655            assert(set_hit && "TLB1_UPDT set hit error"); 
3656            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3657        }
3658        else 
3659        {
3660            if ( r_dcache_inval_tlb_rsp ) r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3661            if ( r_dcache_inval_rsp ) r_dcache_inval_rsp = false;
3662            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3663        }
3664        break;
3665    }
3666    /////////////////////////////
3667    case DCACHE_DTLB2_READ_CACHE:
3668    {
3669        m_cost_data_tlb_miss_frz++;
3670
3671        // external cache invalidate request
3672        if ( r_tgt_dcache_req )   
3673        {
3674            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
3675            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
3676            break;
3677        }       
3678
3679        // Using tlb entry is invalidated
3680        if ( r_dcache_inval_tlb_rsp )
3681        {
3682            r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3683            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3684            break;
3685        }
3686
3687        data_t tlb_data = 0;
3688        data_t tlb_data_ppn = 0;
3689        bool tlb_hit_cache = r_dcache.read(r_dcache_tlb_paddr, &tlb_data);
3690
3691        if ( tlb_hit_cache )
3692        {
3693            bool tlb_hit_ppn = r_dcache.read(r_dcache_tlb_paddr.read()+4, &tlb_data_ppn);
3694            assert(tlb_hit_ppn && "Address of pte[64-32] and pte[31-0] should be successive");
3695        }
3696
3697        // DTLB request hit in cache
3698        if ( tlb_hit_cache )
3699        {
3700            if ( !(tlb_data >> PTE_V_SHIFT) )   // unmapped
3701            {
3702                if ((r_dcache_type_save == iss_t::DATA_READ)||(r_dcache_type_save == iss_t::DATA_LL))
3703                {
3704                    r_dcache_error_type = MMU_READ_PT2_UNMAPPED;
3705                }
3706                else /*if ((dreq.type == iss_t::DATA_WRITE)||(dreq.type == iss_t::DATA_SC))*/
3707                {
3708                    r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PT2_UNMAPPED;
3709                }
3710                r_dcache_bad_vaddr  = dreq.addr;
3711                r_dcache_fsm        = DCACHE_ERROR;
3712            }
3713            else if ( (tlb_data & PTE_T_MASK) >> PTE_T_SHIFT ) //PTD
3714            {
3715                r_dcache_pte_update = tlb_data;
3716                r_dcache_ppn_update = tlb_data_ppn;
3717                r_dcache_fsm = DCACHE_TLB2_UPDT;
3718            }
3719            else
3720            {
3721                m_cpt_data_tlb_hit_dcache++;
3722                if ( (m_srcid_rw >> 4) == ((r_dcache_tlb_paddr.read() & ((1<<(m_paddr_nbits - PAGE_M_NBITS))-1)) >> (m_paddr_nbits - PAGE_M_NBITS -10)) ) // local
3723                {
3724                    if ( (tlb_data & PTE_L_MASK ) >> PTE_L_SHIFT ) // L bit is set
3725                    {
3726                        r_dcache_pte_update = tlb_data;
3727                        r_dcache_ppn_update = tlb_data_ppn;
3728                        r_dcache_fsm        = DCACHE_TLB2_UPDT;
3729                    }
3730                    else
3731                    {
3732                        r_dcache_pte_update = tlb_data | PTE_L_MASK;
3733                        r_dcache_ppn_update = tlb_data_ppn;
3734                        r_dcache_tlb_ll_acc_req = true;
3735                        r_dcache_fsm = DCACHE_TLB2_LL_WAIT;
3736                        m_cpt_data_tlb_update_acc++;
3737                        m_cost_data_tlb_update_acc_frz++;
3738                    }
3739                }
3740                else // remotely
3741                {
3742                    if ( (tlb_data & PTE_R_MASK ) >> PTE_R_SHIFT ) // R bit is set
3743                    {
3744                        r_dcache_pte_update = tlb_data;
3745                        r_dcache_ppn_update = tlb_data_ppn;
3746                        r_dcache_fsm        = DCACHE_TLB2_UPDT;
3747                    }
3748                    else
3749                    {
3750                        r_dcache_pte_update = tlb_data | PTE_R_MASK;
3751                        r_dcache_ppn_update = tlb_data_ppn;
3752                        r_dcache_tlb_ll_acc_req = true;
3753                        r_dcache_fsm = DCACHE_TLB2_LL_WAIT;
3754                        m_cpt_data_tlb_update_acc++;
3755                        m_cost_data_tlb_update_acc_frz++;
3756                    }
3757                }
3758            }
3759        }
3760        else
3761        {
3762            // DTLB request miss in cache and walk page table level 2
3763            r_dcache_tlb_read_req = true;
3764            r_dcache_fsm = DCACHE_TLB2_READ;
3765        }
3766        break;
3767    }
3768    ///////////////////////
3769    case DCACHE_TLB2_LL_WAIT:
3770    {
3771        if ( dreq.valid ) m_cost_data_tlb_miss_frz++;
3772        m_cost_data_tlb_update_acc_frz++;
3773
3774        // external cache invalidate request
3775        if ( r_tgt_dcache_req )   
3776        {
3777            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
3778            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
3779            break;
3780        }
3781
3782        if (!r_dcache_tlb_ll_acc_req)
3783        {
3784            if ( r_vci_rsp_data_error ) // VCI response ko
3785            {
3786                if ((r_dcache_type_save == iss_t::DATA_READ)||(r_dcache_type_save == iss_t::DATA_LL))
3787                {
3788                    r_dcache_error_type = MMU_READ_PT2_ILLEGAL_ACCESS;
3789                }
3790                else /*if ((dreq.type == iss_t::DATA_WRITE)||(dreq.type == iss_t::DATA_SC))*/
3791                {
3792                    r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PT2_ILLEGAL_ACCESS;
3793                }
3794                r_dcache_bad_vaddr = dreq.addr;
3795                r_dcache_fsm = DCACHE_ERROR;
3796
3797                if (r_dcache_inval_tlb_rsp) r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3798                if (r_dcache_inval_rsp) r_dcache_inval_rsp = false;
3799            }
3800            else
3801            {
3802                if ( !(r_dcache_miss_buf[0] >> PTE_V_SHIFT) )   // unmapped
3803                {
3804                    if ((r_dcache_type_save == iss_t::DATA_READ)||(r_dcache_type_save == iss_t::DATA_LL))
3805                    {
3806                        r_dcache_error_type = MMU_READ_PT2_UNMAPPED;
3807                    }
3808                    else /*if ((dreq.type == iss_t::DATA_WRITE)||(dreq.type == iss_t::DATA_SC))*/
3809                    {
3810                        r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PT2_UNMAPPED;
3811                    }
3812                    r_dcache_bad_vaddr = dreq.addr;
3813                    r_dcache_fsm = DCACHE_ERROR;
3814
3815                    if (r_dcache_inval_tlb_rsp) r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3816                    if (r_dcache_inval_rsp) r_dcache_inval_rsp = false;
3817                }
3818                else if ( r_dcache_inval_tlb_rsp )
3819                {
3820                    r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3821                    r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3822                }
3823                else if ( r_dcache_inval_rsp )
3824                {
3825                    r_dcache_inval_rsp = false;
3826                    r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3827                }
3828                else
3829                {
3830                    r_dcache_tlb_sc_acc_req = true;
3831                    r_dcache_pte_update = r_dcache_miss_buf[0] | r_dcache_pte_update.read();
3832                    r_dcache_fsm = DCACHE_TLB2_SC_WAIT;
3833                }
3834            }
3835        }
3836        break;
3837    }
3838    ///////////////////////
3839    case DCACHE_TLB2_SC_WAIT:
3840    {
3841        if ( dreq.valid ) m_cost_data_tlb_miss_frz++;
3842        m_cost_data_tlb_update_acc_frz++;           
3843        // external cache invalidate request
3844        if ( r_tgt_dcache_req )   
3845        {
3846            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
3847            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
3848            break;
3849        }
3850
3851        if ( !r_dcache_tlb_sc_acc_req )
3852        {
3853            if ( r_vci_rsp_data_error ) // VCI response ko
3854            {
3855                if ((r_dcache_type_save == iss_t::DATA_READ)||(r_dcache_type_save == iss_t::DATA_LL))
3856                {
3857                    r_dcache_error_type = MMU_READ_PT2_ILLEGAL_ACCESS;
3858                }
3859                else /*if ((dreq.type == iss_t::DATA_WRITE)||(dreq.type == iss_t::DATA_SC))*/
3860                {
3861                    r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PT2_ILLEGAL_ACCESS;
3862                }
3863                r_dcache_bad_vaddr = dreq.addr;
3864                r_dcache_fsm = DCACHE_ERROR;
3865
3866                if (r_dcache_inval_tlb_rsp) r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3867                if (r_dcache_inval_rsp) r_dcache_inval_rsp = false;     
3868            }
3869            else
3870            {
3871                // Using tlb entry is invalidated
3872                if ( r_dcache_inval_tlb_rsp )
3873                {
3874                    r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3875                    if (r_dcache_tlb_sc_fail) r_dcache_tlb_sc_fail = false;
3876                    r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3877                }
3878                else if ( r_dcache_inval_rsp )
3879                {
3880                    r_dcache_inval_rsp = false;
3881                    if (r_dcache_tlb_sc_fail) r_dcache_tlb_sc_fail = false;
3882                    r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3883                }
3884                else if ( r_dcache_tlb_sc_fail )
3885                {
3886                    r_dcache_tlb_ll_acc_req = true;
3887                    r_dcache_tlb_sc_fail = false;
3888                    r_dcache_fsm = DCACHE_TLB2_LL_WAIT;
3889                    m_cpt_data_tlb_update_acc++;
3890                }
3891                else
3892                {
3893                    bool write_hit = r_dcache.write(r_dcache_tlb_paddr,r_dcache_pte_update); 
3894                    assert(write_hit && "Write on miss ignores data for data MMU update data access bit");
3895                    r_dcache_fsm = DCACHE_TLB2_UPDT;
3896                    m_cpt_dcache_data_write++;
3897                }
3898            }
3899        }
3900        break;
3901    }
3902    /////////////////////
3903    case DCACHE_TLB2_READ:
3904    {
3905        m_cost_data_tlb_miss_frz++;
3906
3907        // external cache invalidate request
3908        if ( r_tgt_dcache_req )   
3909        {
3910            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
3911            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
3912            break;
3913        }       
3914
3915        if ( !r_dcache_tlb_read_req )
3916        {
3917            if ( r_vci_rsp_data_error ) // VCI response ko
3918            {
3919                if ((r_dcache_type_save == iss_t::DATA_READ)||(r_dcache_type_save == iss_t::DATA_LL))
3920                {
3921                    r_dcache_error_type = MMU_READ_PT2_ILLEGAL_ACCESS;
3922                }
3923                else /*if ((dreq.type == iss_t::DATA_WRITE)||(dreq.type == iss_t::DATA_SC))*/
3924                {
3925                    r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PT2_ILLEGAL_ACCESS;
3926                }
3927                r_dcache_bad_vaddr = dreq.addr;
3928                r_dcache_fsm = DCACHE_ERROR;
3929
3930                if (r_dcache_inval_tlb_rsp) r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3931                if (r_dcache_inval_rsp) r_dcache_inval_rsp = false;
3932                break;
3933            }   
3934
3935            if ( r_dcache_inval_tlb_rsp )  // TLB miss response and invalidation
3936            {
3937                r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3938                r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3939                break;
3940            } 
3941
3942            if ( r_dcache_inval_rsp ) // TLB miss response and cache invalidation
3943            {
3944                if ( r_dcache_cleanup_req ) break;
3945                r_dcache_cleanup_req = true;
3946                r_dcache_cleanup_line = r_dcache_tlb_paddr.read() >> (uint32_log2(m_dcache_words) + 2); 
3947                m_cpt_cc_cleanup_data++;
3948                r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3949                r_dcache_inval_rsp = false;
3950                break;
3951            }
3952
3953            // TLB miss response and no invalidation
3954            r_dcache_fsm = DCACHE_TLB2_READ_UPDT;
3955        }       
3956        break;
3957    }
3958    //////////////////////////
3959    case DCACHE_TLB2_READ_UPDT:
3960    {
3961        m_cost_data_tlb_miss_frz++;
3962
3963        // external cache invalidate request
3964        if ( r_tgt_dcache_req )   
3965        {
3966            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
3967            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
3968            break;
3969        }       
3970
3971        // Using tlb entry is invalidated
3972        if ( r_dcache_inval_tlb_rsp )
3973        {
3974            r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
3975            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3976            break;
3977        }
3978
3979        if ( !r_dcache_cleanup_req )
3980        {
3981            // update cache
3982            data_t rsp_dtlb_miss;
3983            data_t tlb_data_ppn;
3984            //bool write_hit = false;
3985            paddr_t  victim_index = 0;
3986            size_t way = 0;
3987            size_t set = 0;
3988
3989            // Using tlb entry is in the invalidated cache line 
3990            if ( r_dcache_inval_rsp )
3991            {
3992                r_dcache_cleanup_req = true;
3993                r_dcache_cleanup_line = r_dcache_tlb_paddr.read() >> (uint32_log2(m_dcache_words) + 2); 
3994                m_cpt_cc_cleanup_data++;
3995                r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
3996                r_dcache_inval_rsp = false;
3997                break;
3998            }
3999
4000            bool cleanup_req = r_dcache.find(r_dcache_tlb_paddr, r_dcache_in_itlb, r_dcache_in_dtlb, &way, &set, &victim_index);
4001
4002            if ( cleanup_req )
4003            {       
4004                // ins tlb invalidate verification   
4005                r_dcache_itlb_inval_req = r_dcache_in_itlb[m_dcache_sets*way+set];
4006                r_dcache_itlb_inval_line = victim_index;
4007                r_dcache_in_itlb[way*m_dcache_sets+set] = false;
4008
4009                // data tlb invalidate verification
4010                r_dcache_dtlb_inval_req = r_dcache_in_dtlb[m_dcache_sets*way+set];
4011                r_dcache_dtlb_inval_line = victim_index;
4012                r_dcache_in_dtlb[way*m_dcache_sets+set] = false;
4013
4014                r_dcache_cleanup_req = true;
4015                r_dcache_cleanup_line = victim_index;
4016                m_cpt_cc_cleanup_data++;
4017                r_dcache_fsm = DCACHE_TLB_CC_INVAL;
4018                r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
4019                break;
4020            }
4021
4022            r_dcache.update(r_dcache_tlb_paddr, way, set, r_dcache_miss_buf);
4023            r_dcache.read(r_dcache_tlb_paddr, &rsp_dtlb_miss);
4024            m_cpt_data_tlb_occup_cache++;
4025
4026            bool tlb_hit_ppn = r_dcache.read(r_dcache_tlb_paddr.read()+4, &tlb_data_ppn);
4027            assert(tlb_hit_ppn && "Address of pte[64-32] and pte[31-0] should be successive");
4028
4029            if ( !(rsp_dtlb_miss >> PTE_V_SHIFT) )      // unmapped
4030            {
4031                if ((r_dcache_type_save == iss_t::DATA_READ)||(r_dcache_type_save == iss_t::DATA_LL))
4032                {
4033                    r_dcache_error_type = MMU_READ_PT2_UNMAPPED;
4034                }
4035                else /*if ((dreq.type == iss_t::DATA_WRITE)||(dreq.type == iss_t::DATA_SC))*/
4036                {
4037                    r_dcache_error_type = MMU_WRITE_PT2_UNMAPPED;
4038                } 
4039                r_dcache_bad_vaddr  = dreq.addr;
4040                r_dcache_fsm        = DCACHE_ERROR;
4041            }
4042            else if ( (rsp_dtlb_miss & PTE_T_MASK) >> PTE_T_SHIFT ) // PTD
4043            {
4044                r_dcache_pte_update = rsp_dtlb_miss;
4045                r_dcache_ppn_update = tlb_data_ppn;
4046                r_dcache_fsm = DCACHE_TLB2_UPDT;
4047            }
4048            else
4049            {
4050                if ( (m_srcid_rw >> 4) == ((r_dcache_tlb_paddr.read() & ((1<<(m_paddr_nbits - PAGE_M_NBITS))-1)) >> (m_paddr_nbits - PAGE_M_NBITS -10)) ) // local
4051                {
4052                    if ( (rsp_dtlb_miss & PTE_L_MASK ) >> PTE_L_SHIFT ) // L bit is set
4053                    {
4054                        r_dcache_pte_update = rsp_dtlb_miss;
4055                        r_dcache_ppn_update = tlb_data_ppn;
4056                        r_dcache_fsm        = DCACHE_TLB2_UPDT;
4057                    }
4058                    else
4059                    {
4060                        r_dcache_pte_update = rsp_dtlb_miss | PTE_L_MASK;
4061                        r_dcache_ppn_update = tlb_data_ppn;
4062                        r_dcache_tlb_ll_acc_req = true;
4063                        r_dcache_fsm = DCACHE_TLB2_LL_WAIT;
4064                        m_cpt_data_tlb_update_acc++;
4065                        m_cost_data_tlb_update_acc_frz++;
4066                    }
4067                }
4068                else // remotely
4069                {
4070                    if ( (rsp_dtlb_miss & PTE_R_MASK ) >> PTE_R_SHIFT ) // R bit is set
4071                    {
4072                        r_dcache_pte_update = rsp_dtlb_miss;
4073                        r_dcache_ppn_update = tlb_data_ppn;
4074                        r_dcache_fsm        = DCACHE_TLB2_UPDT;
4075                    }
4076                    else
4077                    {
4078                        r_dcache_pte_update = rsp_dtlb_miss | PTE_R_MASK;
4079                        r_dcache_ppn_update = tlb_data_ppn;
4080                        r_dcache_tlb_ll_acc_req = true;
4081                        r_dcache_fsm = DCACHE_TLB2_LL_WAIT;
4082                        m_cpt_data_tlb_update_acc++;
4083                        m_cost_data_tlb_update_acc_frz++;
4084                    }
4085                }
4086            }
4087        }
4088        break;
4089    }
4090    //////////////////////
4091    case DCACHE_TLB2_UPDT: 
4092    {
4093        m_cost_data_tlb_miss_frz++;
4094
4095        // external cache invalidate request
4096        if ( r_tgt_dcache_req )   
4097        {
4098            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
4099            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
4100            break;
4101        }       
4102
4103        if ( !r_dcache_inval_tlb_rsp && !r_dcache_inval_rsp )
4104        {
4105            paddr_t victim_index = 0;
4106            if (dcache_tlb.update(r_dcache_pte_update,r_dcache_ppn_update,dreq.addr,(r_dcache_tlb_paddr.read() >> (uint32_log2(m_dcache_words)+2)),&victim_index))
4107            {
4108                r_dcache.setinbit((paddr_t)victim_index << (uint32_log2(m_dcache_words)+2), r_dcache_in_dtlb, false);
4109            }
4110            bool set_hit = r_dcache.setinbit(r_dcache_tlb_paddr, r_dcache_in_dtlb, true);
4111            assert(set_hit && "TLB2_UPDT set hit error"); 
4112            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4113        }
4114        else 
4115        {
4116            if ( r_dcache_inval_tlb_rsp ) r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
4117            if ( r_dcache_inval_rsp ) r_dcache_inval_rsp = false;
4118            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4119        }
4120        break;
4121    }
4122    ///////////////////////
4123    case DCACHE_CTXT_SWITCH:
4124    {
4125        // TLB flush leads to cleanup corresponding data cache line
4126        paddr_t victim_index = 0;
4127        size_t way = 0;
4128        size_t set = 0;
4129
4130        if ( r_dcache_itlb_cleanup_req )
4131        {   
4132            r_dcache.setinbit(((paddr_t)r_dcache_itlb_cleanup_line.read() << (uint32_log2(m_dcache_words)+2)), r_dcache_in_itlb, false);
4133            r_dcache_itlb_cleanup_req = false;
4134        }
4135
4136        for ( way = 0; way < m_dtlb_ways; way++)
4137        {
4138            for ( set = 0; set < m_dtlb_sets; set++)
4139            {
4140                if(dcache_tlb.checkcleanup(way, set, &victim_index))
4141                {
4142                    r_dcache.setinbit((paddr_t)(victim_index << (uint32_log2(m_dcache_words)+2)), r_dcache_in_dtlb, false);
4143                }
4144            }
4145        }
4146
4147        if ( !r_dcache_xtn_req )
4148        {
4149            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4150            r_dtlb_translation_valid = false;
4151            r_dcache_ptba_ok = false;
4152            drsp.valid = true;
4153        }
4154        break;
4155    }
4156    ////////////////////////
4157    case DCACHE_ICACHE_FLUSH:
4158    case DCACHE_ICACHE_INVAL:
4159    case DCACHE_ICACHE_INVAL_PA:
4160    case DCACHE_ITLB_INVAL:
4161    {
4162        // external cache invalidate request
4163        if ( r_tgt_dcache_req )   
4164        {
4165            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
4166            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
4167            break;
4168        } 
4169        if ( !r_dcache_xtn_req )
4170        {
4171            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4172            drsp.valid = true;
4173        }
4174        break;
4175    }
4176    ////////////////////////
4177    case DCACHE_DCACHE_FLUSH:
4178    {
4179        // external cache invalidate request
4180        if ( r_tgt_dcache_req )   
4181        {
4182            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
4183            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
4184            break;
4185        } 
4186        size_t way = r_dcache_way;
4187        size_t set = r_dcache_set;
4188        bool clean = false;
4189       
4190        // cache flush and send cleanup to external
4191        if ( !r_dcache_cleanup_req )
4192        {
4193            paddr_t victim_index = 0;
4194            for ( ; way < m_dcache_ways; way++ )
4195            {   
4196                for ( ; set < m_dcache_sets; set++ )
4197                { 
4198                    if ( r_dcache.flush(way, set, &victim_index) )
4199                    {
4200                        clean = true;
4201                        r_dcache_cleanup_req = true;
4202                        r_dcache_cleanup_line = victim_index;
4203                        m_cpt_cc_cleanup_data++;
4204                        r_dcache_way = way + ((set+1)/m_dcache_sets);
4205                        r_dcache_set = (set+1) % m_dcache_sets;
4206                        break;
4207                    }
4208                }
4209                if (clean) break;
4210                set = 0;
4211            }
4212
4213            if ((way == m_dcache_ways) && !r_dcache_xtn_req )
4214            {
4215                // data TLB flush
4216                dcache_tlb.flush(true);      // global entries are invalidated
4217                r_dtlb_translation_valid = false;
4218                r_dcache_ptba_ok = false;
4219
4220                for (size_t line = 0; line < m_dcache_ways*m_dcache_sets; line++)
4221                {
4222                    r_dcache_in_itlb[line] = false;
4223                    r_dcache_in_dtlb[line] = false;
4224                }
4225
4226                r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4227                drsp.valid = true;
4228                break;
4229            }
4230        }
4231        break;
4232    }
4233    //////////////////////
4234    case DCACHE_DTLB_INVAL:
4235    {
4236        paddr_t victim_index = 0;
4237        // clean indicate data tlb bit
4238        if ( dcache_tlb.inval(r_dcache_wdata_save, &victim_index) )
4239        { 
4240            r_dcache.setinbit((paddr_t)(victim_index << (uint32_log2(m_dcache_words)+2)), r_dcache_in_dtlb, false);
4241        }
4242        r_dtlb_translation_valid = false;
4243        r_dcache_ptba_ok = false;
4244        r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4245        drsp.valid = true;
4246        break;
4247    }
4248    ////////////////////////
4249    case DCACHE_DCACHE_INVAL:
4250    {
4251        // external cache invalidate request
4252        if ( r_tgt_dcache_req )   
4253        {
4254            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
4255            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
4256            break;
4257        } 
4258
4259        m_cpt_dcache_dir_read += m_dcache_ways;
4260        vaddr_t invadr = dreq.wdata;
4261        paddr_t dpaddr = 0;
4262        bool dcache_hit_t = false;
4263        size_t way = 0;
4264        size_t set = 0;
4265
4266        if ( !r_dcache_cleanup_req )
4267        {
4268            if ( r_mmu_mode.read() & DATA_TLB_MASK )
4269            {
4270                dcache_hit_t = dcache_tlb.translate(invadr, &dpaddr);
4271            }
4272            else
4273            {
4274                dpaddr = invadr; 
4275                dcache_hit_t = true;
4276            }
4277
4278            if ( dcache_hit_t )
4279            {
4280                r_dcache_cleanup_req = r_dcache.inval(dpaddr, &way, &set);
4281                r_dcache_cleanup_line = dpaddr >> (uint32_log2(m_dcache_words)+2);
4282                m_cpt_cc_cleanup_data++;
4283               
4284                if ( r_dcache_in_itlb[way*m_dcache_sets+set] || r_dcache_in_dtlb[way*m_dcache_sets+set] )
4285                {       
4286                    // ins tlb invalidate verification
4287                    r_dcache_itlb_inval_req = r_dcache_in_itlb[way*m_dcache_sets+set];
4288                    r_dcache_itlb_inval_line = dpaddr >> (uint32_log2(m_dcache_words)+2);
4289                    r_dcache_in_itlb[way*m_dcache_sets+set] = false;
4290               
4291                    // data tlb invalidate verification
4292                    r_dcache_dtlb_inval_req = r_dcache_in_dtlb[way*m_dcache_sets+set];
4293                    r_dcache_dtlb_inval_line = dpaddr >> (uint32_log2(m_dcache_words)+2);
4294                    r_dcache_in_dtlb[way*m_dcache_sets+set] = false;
4295                    r_dcache_fsm = DCACHE_TLB_CC_INVAL;
4296                    r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
4297                    break;
4298                }
4299            }
4300            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4301            drsp.valid = true;
4302        }
4303        break;
4304    }
4305    ////////////////////////
4306    case DCACHE_DCACHE_INVAL_PA:
4307    {
4308        // external cache invalidate request
4309        if ( r_tgt_dcache_req )   
4310        {
4311            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
4312            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
4313            break;
4314        } 
4315        m_cpt_dcache_dir_read += m_dcache_ways;
4316        paddr_t dpaddr = (paddr_t)r_mmu_word_hi.read() << 32 | r_mmu_word_lo.read();
4317        size_t way = 0;
4318        size_t set = 0;
4319
4320        if ( !r_dcache_cleanup_req )
4321        {
4322            r_dcache_cleanup_req = r_dcache.inval(dpaddr, &way, &set);
4323            r_dcache_cleanup_line = dpaddr >> (uint32_log2(m_dcache_words)+2);
4324            m_cpt_cc_cleanup_data++;
4325           
4326            if ( r_dcache_in_itlb[way*m_dcache_sets+set] || r_dcache_in_dtlb[way*m_dcache_sets+set] )
4327            {   
4328                // ins tlb invalidate verification
4329                r_dcache_itlb_inval_req = r_dcache_in_itlb[way*m_dcache_sets+set];
4330                r_dcache_itlb_inval_line = dpaddr >> (uint32_log2(m_dcache_words)+2);
4331                r_dcache_in_itlb[way*m_dcache_sets+set] = false;
4332           
4333                // data tlb invalidate verification
4334                r_dcache_dtlb_inval_req = r_dcache_in_dtlb[way*m_dcache_sets+set];
4335                r_dcache_dtlb_inval_line = dpaddr >> (uint32_log2(m_dcache_words)+2);
4336                r_dcache_in_dtlb[way*m_dcache_sets+set] = false;
4337                r_dcache_fsm = DCACHE_TLB_CC_INVAL;
4338                r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
4339                break;
4340            }
4341            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4342            drsp.valid = true;
4343        }
4344        break;
4345    }
4346    /////////////////////////
4347    case DCACHE_DCACHE_SYNC:
4348    {
4349        // external cache invalidate request
4350        if ( r_tgt_dcache_req )   
4351        {
4352            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
4353            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
4354            break;
4355        } 
4356        if ( !r_dcache_write_req )
4357        {
4358            r_dcache_write_req = r_wbuf.rok();
4359            drsp.valid = true;
4360            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4361        }   
4362        break;
4363    }
4364    /////////////////////
4365    case DCACHE_MISS_WAIT:
4366    {
4367        m_cost_data_miss_frz++;
4368
4369        // external cache invalidate request
4370        if ( r_tgt_dcache_req )
4371        {
4372            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
4373            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
4374            break;
4375        }
4376
4377        if ( !r_dcache_miss_req )
4378        {
4379            if ( r_vci_rsp_data_error )
4380            {
4381                r_dcache_error_type = MMU_READ_DATA_ILLEGAL_ACCESS;
4382                r_dcache_bad_vaddr = dreq.addr;
4383                r_dcache_fsm = DCACHE_ERROR;
4384
4385                if (r_dcache_inval_tlb_rsp) r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
4386                if (r_dcache_inval_rsp) r_dcache_inval_rsp = false;
4387                break;
4388            }
4389
4390            if ( r_dcache_inval_tlb_rsp ) // Miss read response and tlb invalidation
4391            {
4392                if ( r_dcache_cleanup_req ) break;
4393                r_dcache_cleanup_req = true;
4394                r_dcache_cleanup_line = r_dcache_paddr_save.read() >> (uint32_log2(m_dcache_words) + 2); 
4395                m_cpt_cc_cleanup_data++;
4396                r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4397                r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
4398                if ( r_dcache_inval_rsp ) r_dcache_inval_rsp = false;
4399                break;
4400            }   
4401
4402            if ( r_dcache_inval_rsp ) // TLB miss response and cache invalidation
4403            {
4404                if ( r_dcache_cleanup_req ) break;
4405                r_dcache_cleanup_req = true;
4406                r_dcache_cleanup_line = r_dcache_paddr_save.read() >> (uint32_log2(m_dcache_words) + 2); 
4407                m_cpt_cc_cleanup_data++;
4408                r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4409                r_dcache_inval_rsp = false;
4410                break;
4411            }
4412            // Miss read response and no tlb invalidation
4413            r_dcache_fsm = DCACHE_MISS_UPDT;
4414        }       
4415        break;
4416    }
4417    /////////////////////
4418    case DCACHE_MISS_UPDT:
4419    {
4420        m_cost_data_miss_frz++;
4421
4422        // external cache invalidate request
4423        if ( r_tgt_dcache_req )
4424        {
4425            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
4426            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
4427            break;
4428        }
4429
4430        if ( r_dcache_inval_tlb_rsp ) // tlb invalidation
4431        {
4432            if ( r_dcache_cleanup_req ) break;
4433            r_dcache_cleanup_req = true;
4434            r_dcache_cleanup_line = r_dcache_paddr_save.read() >> (uint32_log2(m_dcache_words) + 2); 
4435            m_cpt_cc_cleanup_data++;
4436            r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
4437            r_dcache_inval_rsp = false;
4438            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4439            break;
4440        }
4441
4442        if (!r_dcache_cleanup_req ) // Miss update and no invalidation
4443        {
4444            paddr_t  victim_index = 0;
4445            size_t way = 0;
4446            size_t set = 0;
4447
4448            // Using tlb entry is in the invalidated cache line 
4449            if ( r_dcache_inval_rsp )
4450            {
4451                r_dcache_cleanup_req = true;
4452                r_dcache_cleanup_line = r_dcache_paddr_save.read() >> (uint32_log2(m_dcache_words) + 2); 
4453                m_cpt_cc_cleanup_data++;
4454                r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4455                r_dcache_inval_rsp = false;
4456                break;
4457            }
4458
4459            bool cleanup_req = r_dcache.find(r_dcache_paddr_save.read(), r_dcache_in_itlb, r_dcache_in_dtlb, &way, &set, &victim_index);
4460
4461            if ( cleanup_req )
4462            {       
4463                // ins tlb invalidate verification   
4464                r_dcache_itlb_inval_req = r_dcache_in_itlb[m_dcache_sets*way+set];
4465                r_dcache_itlb_inval_line = victim_index;
4466
4467                // data tlb invalidate verification
4468                r_dcache_dtlb_inval_req = r_dcache_in_dtlb[m_dcache_sets*way+set];
4469                r_dcache_dtlb_inval_line = victim_index;
4470
4471                r_dcache_cleanup_req = true;
4472                r_dcache_cleanup_line = victim_index;
4473                m_cpt_cc_cleanup_data++;
4474
4475                if ( r_dcache_in_itlb[m_dcache_sets*way+set] || r_dcache_in_dtlb[m_dcache_sets*way+set] )
4476                {
4477                    r_dcache_fsm = DCACHE_TLB_CC_INVAL;
4478                    r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
4479                    r_dcache_in_itlb[way*m_dcache_sets+set] = false;
4480                    r_dcache_in_dtlb[way*m_dcache_sets+set] = false;
4481                    break;
4482                }
4483            }
4484            m_cpt_dcache_dir_write++;
4485            m_cpt_dcache_data_write++;
4486            r_dcache.update(r_dcache_paddr_save.read(), way, set, r_dcache_miss_buf);
4487            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4488        }
4489        break;
4490    }
4491    //////////////////////
4492    case DCACHE_UNC_WAIT:
4493    {
4494        m_cost_unc_read_frz++;
4495
4496        // external cache invalidate request
4497        if ( r_tgt_dcache_req )
4498        {
4499            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
4500            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
4501            break;
4502        }
4503
4504        if ( !r_dcache_unc_req )
4505        {
4506            if ( r_vci_rsp_data_error )
4507            {
4508                r_dcache_error_type = MMU_READ_DATA_ILLEGAL_ACCESS;
4509                r_dcache_bad_vaddr = dreq.addr;
4510                r_dcache_fsm = DCACHE_ERROR;
4511
4512                if (r_dcache_inval_tlb_rsp) r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
4513                break;
4514            }
4515
4516            if ( r_dcache_inval_tlb_rsp ) // Miss read response and tlb invalidation
4517            {
4518                r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
4519            }
4520
4521            drsp.valid = true;
4522            drsp.rdata = r_dcache_miss_buf[0];
4523            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4524        }       
4525        break;
4526    }
4527    ///////////////////////
4528    case DCACHE_WRITE_UPDT:
4529    {
4530        m_cost_write_frz++;
4531        m_cpt_dcache_data_write++;
4532        size_t way = 0;
4533        size_t set = 0;
4534        bool write_hit = false;
4535        data_t mask = vci_param::be2mask(r_dcache_be_save.read());
4536        data_t wdata = (mask & r_dcache_wdata_save) | (~mask & r_dcache_rdata_save);
4537        write_hit = r_dcache.write(r_dcache_paddr_save, wdata, &way, &set);
4538        assert(write_hit && "Write on miss ignores data");
4539       
4540        if (r_dcache_in_itlb[way*m_dcache_sets+set] || r_dcache_in_dtlb[m_dcache_sets*way+set])
4541        {
4542            // ins tlb invalidate verification   
4543            r_dcache_itlb_inval_req = r_dcache_in_itlb[m_dcache_sets*way+set];
4544            r_dcache_itlb_inval_line = (r_dcache.get_tag(way, set) * m_dcache_sets) + set;
4545            r_dcache_in_itlb[way*m_dcache_sets+set] = false;
4546
4547            // data tlb invalidate verification
4548            r_dcache_dtlb_inval_req = r_dcache_in_dtlb[m_dcache_sets*way+set];
4549            r_dcache_dtlb_inval_line = (r_dcache.get_tag(way, set) * m_dcache_sets) + set;
4550            r_dcache_in_dtlb[way*m_dcache_sets+set] = false;
4551
4552            r_dcache_fsm = DCACHE_TLB_CC_INVAL;
4553            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
4554            break;
4555        }
4556
4557        if ( !r_dcache_dirty_save && (r_mmu_mode.read() & DATA_TLB_MASK) )   
4558        {
4559            m_cpt_data_tlb_update_dirty++;
4560            m_cost_data_tlb_update_dirty_frz++;
4561            if ( dcache_tlb.getpagesize(r_dcache_tlb_way_save, r_dcache_tlb_set_save) ) // 2M page size, one level page table
4562            {               
4563                r_dcache_pte_update = dcache_tlb.getpte(r_dcache_tlb_way_save, r_dcache_tlb_set_save) | PTE_D_MASK;
4564                r_dcache_tlb_paddr = (paddr_t)r_mmu_ptpr << (INDEX1_NBITS+2) | (paddr_t)((dreq.addr>>PAGE_M_NBITS)<<2);
4565                r_dcache_tlb_ll_dirty_req = true;
4566                r_dcache_fsm = DCACHE_LL_DIRTY_WAIT;         
4567            }
4568            else
4569            {   
4570                if (r_dcache_hit_p_save)
4571                {
4572                    r_dcache_pte_update = dcache_tlb.getpte(r_dcache_tlb_way_save, r_dcache_tlb_set_save) | PTE_D_MASK;
4573                    r_dcache_tlb_paddr = (paddr_t)r_dcache_ptba_save|(paddr_t)(((dreq.addr&PTD_ID2_MASK)>>PAGE_K_NBITS) << 3);
4574                    r_dcache_tlb_ll_dirty_req = true;
4575                    r_dcache_fsm = DCACHE_LL_DIRTY_WAIT;
4576                }
4577                else
4578                {
4579                    r_dcache_pte_update = dcache_tlb.getpte(r_dcache_tlb_way_save, r_dcache_tlb_set_save) | PTE_D_MASK;
4580                    data_t ptba;
4581                    if (r_dcache.read((paddr_t)r_mmu_ptpr << (INDEX1_NBITS+2) | (paddr_t)((dreq.addr>>PAGE_M_NBITS)<<2), &ptba))
4582                    {
4583                        r_dcache_tlb_paddr = (paddr_t)(ptba & ((1<<(m_paddr_nbits - PAGE_K_NBITS))-1)) << PAGE_K_NBITS | (paddr_t)(((dreq.addr & PTD_ID2_MASK) >> PAGE_K_NBITS) << 3);
4584                        r_dcache_tlb_ll_dirty_req = true;
4585                        r_dcache_fsm = DCACHE_LL_DIRTY_WAIT;
4586                       
4587                    }
4588                    else
4589                    {
4590                        r_dcache_tlb_paddr = (paddr_t)r_mmu_ptpr << (INDEX1_NBITS+2) | (paddr_t)((dreq.addr>>PAGE_M_NBITS)<<2);
4591                        r_dcache_tlb_ptba_read = true;
4592                        r_dcache_fsm = DCACHE_DTLB1_READ_CACHE;
4593                    }
4594                }
4595            }
4596        }
4597        else
4598        {
4599            r_dcache_fsm = DCACHE_WRITE_REQ;
4600            drsp.valid = true;
4601            drsp.rdata = 0;
4602        }
4603        break;
4604    }
4605    ////////////////////////
4606    case DCACHE_WRITE_DIRTY:
4607    {
4608        m_cost_data_tlb_update_dirty_frz++;
4609
4610        // external cache invalidate request
4611        if ( r_tgt_dcache_req )
4612        {
4613            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
4614            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
4615            break;
4616        }
4617
4618        if ( r_dcache_inval_tlb_rsp ) // Miss read response and tlb invalidation
4619        {
4620            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4621            if ( r_dcache_sc_updt_dirty ) r_dcache_sc_updt_dirty = false;
4622            r_dcache_inval_tlb_rsp = false;
4623            break;
4624        }
4625
4626        if ( r_dcache_inval_rsp ) // TLB miss response and cache invalidation
4627        {
4628            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4629            if ( r_dcache_sc_updt_dirty ) r_dcache_sc_updt_dirty = false;
4630            r_dcache_inval_rsp = false;
4631            break;         
4632        }
4633
4634        dcache_tlb.setdirty(r_dcache_tlb_way_save, r_dcache_tlb_set_save);
4635        if (  r_dcache_sc_updt_dirty )
4636        {
4637            r_dcache_sc_updt_dirty = false;
4638            r_dcache_unc_req = true;
4639            r_dcache_fsm = DCACHE_UNC_WAIT;
4640            m_cpt_unc_read++;
4641        }
4642        else
4643        {
4644            r_dcache_fsm = DCACHE_WRITE_REQ;
4645            drsp.valid = true;
4646            drsp.rdata = 0;     
4647        }       
4648        break;
4649    }
4650    /////////////////
4651    case DCACHE_ERROR:
4652    {
4653        r_vci_rsp_data_error = false;
4654        drsp.valid = true;
4655        drsp.error = true;
4656        drsp.rdata = 0;
4657        r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4658        break;
4659    }   
4660    //////////////////////
4661    case DCACHE_ITLB_READ:
4662    {
4663       if ( dreq.valid ) m_cost_ins_tlb_occup_cache_frz++;
4664
4665        // external cache invalidate request
4666        if ( r_tgt_dcache_req )
4667        {
4668            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
4669            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
4670            break;
4671        }
4672
4673        if ( !r_dcache_itlb_read_req ) // vci response ok
4674        { 
4675            if ( r_vci_rsp_data_error )
4676            {
4677                r_dcache_rsp_itlb_error = true;
4678                r_itlb_read_dcache_req = false;
4679                r_vci_rsp_data_error = false;
4680                r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4681
4682                if (r_dcache_inval_rsp) r_dcache_inval_rsp = false;
4683                break;
4684            }
4685
4686            if ( r_dcache_inval_rsp ) // TLB miss response and cache invalidation
4687            {
4688                if ( r_dcache_cleanup_req ) break;
4689                r_dcache_cleanup_req = true;
4690                r_dcache_cleanup_line = r_icache_paddr_save.read() >> (uint32_log2(m_dcache_words) + 2); 
4691                m_cpt_cc_cleanup_data++;
4692                r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4693                r_dcache_inval_rsp = false;
4694                break;
4695            }
4696
4697            r_dcache_fsm = DCACHE_ITLB_UPDT;
4698        }
4699        break;         
4700    }
4701    //////////////////////
4702    case DCACHE_ITLB_UPDT:
4703    {
4704        if ( dreq.valid ) m_cost_ins_tlb_occup_cache_frz++; 
4705
4706        // external cache invalidate request
4707        if ( r_tgt_dcache_req )
4708        {
4709            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
4710            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
4711            break;
4712        }
4713
4714        if ( !r_dcache_cleanup_req )
4715        {
4716            data_t rsp_itlb_miss = 0;
4717            data_t rsp_itlb_ppn = 0;
4718
4719            paddr_t  victim_index = 0;
4720            size_t way = 0;
4721            size_t set = 0;
4722
4723            if ( r_dcache_inval_rsp ) // TLB miss response and cache invalidation
4724            {
4725                r_dcache_cleanup_req = true;
4726                r_dcache_cleanup_line = r_icache_paddr_save.read() >> (uint32_log2(m_dcache_words) + 2); 
4727                m_cpt_cc_cleanup_data++;
4728                r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4729                r_dcache_inval_rsp = false;
4730                break;
4731            }           
4732 
4733            bool cleanup = r_dcache.find(r_icache_paddr_save, r_dcache_in_itlb, r_dcache_in_dtlb, &way, &set, &victim_index);
4734
4735            if ( cleanup )
4736            {       
4737                // ins tlb invalidate verification   
4738                r_dcache_itlb_inval_req = r_dcache_in_itlb[m_dcache_sets*way+set];
4739                r_dcache_itlb_inval_line = victim_index;
4740
4741                // data tlb invalidate verification
4742                r_dcache_dtlb_inval_req = r_dcache_in_dtlb[m_dcache_sets*way+set];
4743                r_dcache_dtlb_inval_line = victim_index;
4744
4745                r_dcache_cleanup_req = true;
4746                r_dcache_cleanup_line = victim_index;
4747                m_cpt_cc_cleanup_data++;
4748                if ( r_dcache_in_itlb[m_dcache_sets*way+set] || r_dcache_in_dtlb[m_dcache_sets*way+set] )
4749                {
4750                    r_dcache_fsm = DCACHE_TLB_CC_INVAL;
4751                    r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
4752                    r_dcache_in_itlb[way*m_dcache_sets+set] = false;
4753                    r_dcache_in_dtlb[way*m_dcache_sets+set] = false;
4754                    break;
4755                }
4756            }
4757
4758            r_dcache.update(r_icache_paddr_save, way, set, r_dcache_miss_buf);
4759
4760            bool set_hit = r_dcache.setinbit(r_icache_paddr_save, r_dcache_in_itlb, true);
4761            assert(set_hit && "ITLB_UPDT set hit error"); 
4762            bool itlb_hit_dcache = r_dcache.read(r_icache_paddr_save, &rsp_itlb_miss); 
4763            m_cpt_ins_tlb_occup_cache++;
4764
4765            if ( r_itlb_k_read_dcache && itlb_hit_dcache )
4766            {   
4767                r_itlb_k_read_dcache = false;
4768                bool itlb_hit_ppn = r_dcache.read(r_icache_paddr_save.read()+4, &rsp_itlb_ppn);
4769                assert(itlb_hit_ppn && "Address of pte[64-32] and pte[31-0] should be successive");
4770            }
4771
4772            r_dcache_rsp_itlb_miss = rsp_itlb_miss;
4773            r_dcache_rsp_itlb_ppn = rsp_itlb_ppn;
4774            r_dcache_rsp_itlb_error = false;   
4775            r_itlb_read_dcache_req = false;
4776            r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4777        }
4778        break;
4779    }
4780    //////////////////////////
4781    case DCACHE_ITLB_LL_WAIT:
4782    {
4783        if ( dreq.valid ) m_cost_ins_tlb_occup_cache_frz++;         
4784        // external cache invalidate request
4785        if ( r_tgt_dcache_req )   
4786        {
4787            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
4788            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
4789            break;
4790        }
4791
4792        if (!r_dcache_itlb_ll_acc_req)
4793        {
4794            if ( r_vci_rsp_data_error ) // VCI response ko
4795            {
4796                r_dcache_rsp_itlb_error = true; 
4797                r_vci_rsp_data_error = false;
4798                r_itlb_acc_dcache_req = false;
4799                r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4800                if (r_dcache_inval_rsp) r_dcache_inval_rsp = false;     
4801            }
4802            else
4803            {
4804                if ( !(r_dcache_miss_buf[0] >> PTE_V_SHIFT) )   // unmapped
4805                {
4806                    r_dcache_rsp_itlb_error = true; 
4807                    r_itlb_acc_dcache_req = false;
4808                    r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4809                    if (r_dcache_inval_rsp) r_dcache_inval_rsp = false;
4810                }
4811                else if ( r_dcache_inval_rsp )
4812                {
4813                    r_dcache_inval_rsp = false;
4814                    r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4815                }
4816                else
4817                {
4818                    r_dcache_itlb_sc_acc_req = true;
4819                    r_icache_pte_update = r_dcache_miss_buf[0] | r_icache_pte_update.read();   
4820                    r_dcache_fsm = DCACHE_ITLB_SC_WAIT;
4821                }
4822            }
4823        }
4824        break;
4825    }
4826    //////////////////////////
4827    case DCACHE_ITLB_SC_WAIT:
4828    {
4829        if ( dreq.valid ) m_cost_ins_tlb_occup_cache_frz++;         
4830        // external cache invalidate request
4831        if ( r_tgt_dcache_req )   
4832        {
4833            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
4834            r_dcache_fsm_save = r_dcache_fsm;
4835            break;
4836        }
4837       
4838        if ( !r_dcache_itlb_sc_acc_req )
4839        {
4840            if ( r_vci_rsp_data_error ) // VCI response ko
4841            {
4842                r_dcache_rsp_itlb_error = true; 
4843                r_vci_rsp_data_error = false;
4844                r_itlb_acc_dcache_req = false;
4845                r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4846                if (r_dcache_inval_rsp) r_dcache_inval_rsp = false;             
4847            }
4848            else
4849            {
4850                if ( r_dcache_inval_rsp )
4851                {
4852                    r_itlb_acc_dcache_req = false;
4853                    r_itlb_acc_redo_req = true;
4854                    r_dcache_inval_rsp = false;
4855                    r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4856                    if (r_dcache_tlb_sc_fail) r_dcache_tlb_sc_fail = false;
4857                }
4858                else if ( r_dcache_tlb_sc_fail )
4859                {
4860                    r_dcache_tlb_sc_fail = false;
4861                    r_dcache_itlb_ll_acc_req = true;
4862                    r_dcache_fsm = DCACHE_ITLB_LL_WAIT;
4863                }
4864                else
4865                {
4866                    bool write_hit = r_dcache.write(r_icache_paddr_save, r_icache_pte_update);
4867                    assert(write_hit && "Write on miss ignores data for data MMU update ins access bit");
4868                    r_itlb_acc_dcache_req = false;
4869                    r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
4870                }
4871            }
4872        }
4873        break;
4874    }
4875    /////////////////////
4876    case DCACHE_CC_CHECK:   // read directory in case of invalidate or update request
4877    {
4878        m_cpt_dcache_dir_read += m_dcache_ways;
4879        m_cpt_dcache_data_read += m_dcache_ways;
4880
4881        /* activity counter */
4882        if ( (( r_dcache_fsm_save == DCACHE_BIS ) ||( r_dcache_fsm_save == DCACHE_MISS_WAIT ) || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_MISS_UPDT ) ) && ( dreq.valid ) )       
4883        {
4884            m_cost_data_miss_frz++;
4885        }
4886        if( (( r_dcache_fsm_save == DCACHE_DTLB1_READ_CACHE ) || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_DTLB2_READ_CACHE ) ||
4887             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_READ )        || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_READ )        ||
4888             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_LL_WAIT )     || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_LL_WAIT )     ||
4889             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_SC_WAIT )     || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_SC_WAIT )     ||
4890             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_READ_UPDT )   || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_READ_UPDT )   ||
4891             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_UPDT )        || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_UPDT )) && (dreq.valid) )
4892        {
4893            m_cost_data_tlb_miss_frz++;
4894        }
4895
4896        // DCACHE_TLB1_LL_WAIT  DCACHE_TLB1_SC_WAIT  DCACHE_LL_DIRTY_WAIT  DCACHE_WRITE_DIRTY DCACHE_ITLB_LL_WAIT  DCACHE_ITLB_SC_WAIT
4897        // DCACHE_TLB2_LL_WAIT  DCACHE_TLB2_SC_WAIT  DCACHE_SC_DIRTY_WAIT
4898        if((( /*( r_dcache_fsm_save == DCACHE_UNC_WAIT ) ||*/
4899             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_MISS_WAIT ) || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_MISS_UPDT ) ) &&
4900           ( (r_dcache_paddr_save.read() & ~((m_dcache_words<<2)-1)) == (r_tgt_addr.read() & ~((m_dcache_words<<2)-1))))
4901        || (( ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_READ )      || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_READ )      ||
4902             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_READ_UPDT ) || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_READ_UPDT ) /*||
4903             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_UPDT )      || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_UPDT )      ||
4904             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_LL_WAIT )   || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_LL_WAIT )   ||
4905             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_SC_WAIT )   || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_SC_WAIT )   ||
4906             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_LL_DIRTY_WAIT )  || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_SC_DIRTY_WAIT )  ||
4907             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_WRITE_DIRTY )*/ ) &&
4908           ( (r_dcache_tlb_paddr.read() & ~((m_dcache_words<<2)-1)) == (r_tgt_addr.read() & ~((m_dcache_words<<2)-1))) )
4909        || (( ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_ITLB_READ ) /*|| ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_ITLB_UPDT ) ||
4910             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_ITLB_LL_WAIT ) || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_ITLB_SC_WAIT )*/ ) &&
4911           ( (r_icache_paddr_save.read() & ~((m_dcache_words<<2)-1)) == (r_tgt_addr.read() & ~((m_dcache_words<<2)-1))) ) )
4912        {
4913            r_dcache_inval_rsp = true;
4914            r_tgt_dcache_req = false;
4915            if ( r_tgt_update )
4916            {    // Also send a cleanup and answer
4917                r_tgt_dcache_rsp = true;
4918            }
4919            else
4920            {            // Also send a cleanup but don't answer
4921                r_tgt_dcache_rsp = false;
4922            }
4923            r_dcache_fsm = r_dcache_fsm_save;
4924        }
4925        else
4926        {
4927            data_t dcache_rdata = 0;
4928            size_t way = 0;
4929            size_t set = 0;
4930
4931            bool dcache_hit = r_dcache.read(r_tgt_addr.read(), &dcache_rdata, &way, &set);
4932
4933            if ( dcache_hit )
4934            {
4935                if (((( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_UPDT )     || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_UPDT )     ||
4936                      ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_LL_WAIT )  || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_LL_WAIT )  ||
4937                      ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_SC_WAIT )  || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_SC_WAIT )  ||
4938                      ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_LL_DIRTY_WAIT ) || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_SC_DIRTY_WAIT ) ||
4939                      ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_WRITE_DIRTY )) &&
4940                    ((r_dcache_tlb_paddr.read() & ~((m_dcache_words<<2)-1)) == (r_tgt_addr.read() & ~((m_dcache_words<<2)-1)) )) ||
4941                    ((( r_dcache_fsm_save == DCACHE_ITLB_UPDT )    ||
4942                      ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_ITLB_LL_WAIT ) || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_ITLB_SC_WAIT ) ) &&
4943                    ((r_icache_paddr_save.read() & ~((m_dcache_words<<2)-1)) == (r_tgt_addr.read() & ~((m_dcache_words<<2)-1)))))
4944                {
4945                    r_dcache_inval_rsp = true;
4946                }
4947
4948                if ( r_dcache_in_dtlb[m_dcache_sets*way+set] || r_dcache_in_itlb[m_dcache_sets*way+set] )
4949                {
4950                    // ins tlb invalidate verification   
4951                    r_dcache_itlb_inval_req = r_dcache_in_itlb[m_dcache_sets*way+set];
4952                    r_dcache_itlb_inval_line = r_tgt_addr.read() >> (uint32_log2(m_dcache_words)+2);
4953                    r_dcache_in_itlb[way*m_dcache_sets+set] = false;
4954
4955                    // data tlb invalidate verification
4956                    r_dcache_dtlb_inval_req = r_dcache_in_dtlb[m_dcache_sets*way+set];
4957                    r_dcache_dtlb_inval_line = r_tgt_addr.read() >> (uint32_log2(m_dcache_words)+2);
4958                    r_dcache_in_dtlb[way*m_dcache_sets+set] = false;
4959               
4960                    r_dcache_cc_check = true;
4961                    r_dcache_fsm = DCACHE_TLB_CC_INVAL;
4962                    break;
4963                }
4964
4965                if ( r_tgt_update ) // update
4966                {
4967                    r_dcache_fsm = DCACHE_CC_UPDT;
4968                }
4969                else                // invalidate
4970                {
4971                    r_dcache_fsm = DCACHE_CC_INVAL;
4972                }
4973            }
4974            else                    // nothing
4975            {
4976                r_dcache_fsm = DCACHE_CC_NOP;
4977            }
4978        }
4979        break;
4980    }
4981    ///////////////////
4982    case DCACHE_CC_UPDT:    // update directory and data cache       
4983    {
4984        /* activity counter */
4985        if ( (( r_dcache_fsm_save == DCACHE_BIS ) ||( r_dcache_fsm_save == DCACHE_MISS_WAIT ) || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_MISS_UPDT ) ) && ( dreq.valid ) )       
4986        {
4987            m_cost_data_miss_frz++;
4988        }
4989        if( (( r_dcache_fsm_save == DCACHE_DTLB1_READ_CACHE ) || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_DTLB2_READ_CACHE ) ||
4990             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_READ )        || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_READ )        ||
4991             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_LL_WAIT )     || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_LL_WAIT )     ||
4992             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_SC_WAIT )     || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_SC_WAIT )     ||
4993             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_READ_UPDT )   || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_READ_UPDT )   ||
4994             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_UPDT )        || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_UPDT )) && (dreq.valid) )
4995        {
4996            m_cost_data_tlb_miss_frz++;
4997        }
4998
4999        m_cpt_dcache_dir_write++;
5000        m_cpt_dcache_data_write++;
5001        data_t* buf = r_tgt_buf;
5002        for( size_t i = 0; i < m_dcache_words; i++ )
5003        {
5004            if( r_tgt_val[i] ) r_dcache.write( r_tgt_addr.read() + i*4, buf[i] );
5005        }
5006           
5007        r_tgt_dcache_req = false;
5008        r_tgt_dcache_rsp = true;
5009        r_dcache_fsm = r_dcache_fsm_save;
5010        break;
5011    }
5012    /////////////////////
5013    case DCACHE_CC_INVAL:   // invalidate a cache line
5014    {
5015        /* activity counter */
5016        if ( (( r_dcache_fsm_save == DCACHE_BIS ) ||( r_dcache_fsm_save == DCACHE_MISS_WAIT ) || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_MISS_UPDT ) ) && ( dreq.valid ) )       
5017        {
5018            m_cost_data_miss_frz++;
5019        }
5020        if( (( r_dcache_fsm_save == DCACHE_DTLB1_READ_CACHE ) || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_DTLB2_READ_CACHE ) ||
5021             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_READ )        || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_READ )        ||
5022             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_LL_WAIT )     || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_LL_WAIT )     ||
5023             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_SC_WAIT )     || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_SC_WAIT )     ||
5024             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_READ_UPDT )   || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_READ_UPDT )   ||
5025             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_UPDT )        || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_UPDT )) && (dreq.valid) )
5026        {
5027            m_cost_data_tlb_miss_frz++;
5028        }
5029
5030        r_tgt_dcache_rsp = r_dcache.inval(r_tgt_addr.read());
5031        r_tgt_dcache_req = false;
5032        r_dcache_fsm = r_dcache_fsm_save;
5033        break;
5034    }
5035    ///////////////////
5036    case DCACHE_CC_NOP:     // no external hit
5037    {
5038        /* activity counter */
5039        if ( (( r_dcache_fsm_save == DCACHE_BIS ) ||( r_dcache_fsm_save == DCACHE_MISS_WAIT ) || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_MISS_UPDT ) ) && ( dreq.valid ) )       
5040        {
5041            m_cost_data_miss_frz++;
5042        }
5043        if( (( r_dcache_fsm_save == DCACHE_DTLB1_READ_CACHE ) || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_DTLB2_READ_CACHE ) ||
5044             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_READ )        || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_READ )        ||
5045             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_LL_WAIT )     || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_LL_WAIT )     ||
5046             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_SC_WAIT )     || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_SC_WAIT )     ||
5047             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_READ_UPDT )   || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_READ_UPDT )   ||
5048             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_UPDT )        || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_UPDT )) && (dreq.valid) )
5049        {
5050            m_cost_data_tlb_miss_frz++;
5051        }
5052
5053        r_tgt_dcache_req = false;
5054        if ( r_tgt_update )
5055        {
5056            r_tgt_dcache_rsp = true;
5057        }
5058        else
5059        {
5060            r_tgt_dcache_rsp = false;
5061        }
5062
5063        r_dcache_fsm = r_dcache_fsm_save;
5064        break;
5065    }   
5066    /////////////////////////
5067    case DCACHE_TLB_CC_INVAL:
5068    {
5069        /* activity counter */
5070        if ( (( r_dcache_fsm_save == DCACHE_BIS ) ||( r_dcache_fsm_save == DCACHE_MISS_WAIT ) || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_MISS_UPDT ) ) && ( dreq.valid ) )       
5071        {
5072            m_cost_data_miss_frz++;
5073        }
5074        if( (( r_dcache_fsm_save == DCACHE_DTLB1_READ_CACHE ) || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_DTLB2_READ_CACHE ) ||
5075             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_READ )        || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_READ )        ||
5076             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_LL_WAIT )     || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_LL_WAIT )     ||
5077             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_SC_WAIT )     || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_SC_WAIT )     ||
5078             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_READ_UPDT )   || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_READ_UPDT )   ||
5079             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_UPDT )        || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_UPDT )) && (dreq.valid) )
5080        {
5081            m_cost_data_tlb_miss_frz++;
5082        }
5083
5084        if ( r_dcache_itlb_inval_req || r_dcache_dtlb_inval_req ) break;
5085
5086        if( (( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_READ )        || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_READ )        ||
5087             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_READ_UPDT )   || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_READ_UPDT )   ||
5088             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_LL_WAIT )     || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_LL_WAIT )     ||
5089             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_SC_WAIT )     || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_SC_WAIT )     ||
5090             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB1_UPDT )        || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_TLB2_UPDT )        ||
5091             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_DTLB1_READ_CACHE ) || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_DTLB2_READ_CACHE ) ||
5092             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_LL_DIRTY_WAIT )    || ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_SC_DIRTY_WAIT )    ||
5093             ( r_dcache_fsm_save == DCACHE_WRITE_DIRTY )) &&
5094            (((r_dcache_tlb_paddr.read() & ~((m_dcache_words<<2)-1)) >> (uint32_log2(m_dcache_words) + 2)) == r_dcache_dtlb_inval_line.read()) )
5095        {
5096            r_dcache_inval_tlb_rsp = true;
5097        }
5098
5099        if (((r_dcache_fsm_save == DCACHE_BIS)||(r_dcache_fsm_save == DCACHE_MISS_WAIT) ||
5100             (r_dcache_fsm_save == DCACHE_MISS_UPDT)) &&
5101             (r_dcache_tlb_nline.read() == r_dcache_dtlb_inval_line.read()))
5102        {
5103            r_dcache_inval_tlb_rsp = true;
5104        }
5105
5106        if ( !r_dcache_cc_check )
5107        {
5108            r_dcache_fsm = r_dcache_fsm_save;
5109        }
5110        else
5111        {
5112            r_dcache_fsm = DCACHE_CC_CHECK;
5113            r_dcache_cc_check = false;
5114        }
5115        r_dtlb_translation_valid = false;
5116        r_dcache_ptba_ok = false;
5117        break;
5118    }
5119    /////////////////////////
5120    case DCACHE_ITLB_CLEANUP:
5121    {
5122        if ( dreq.valid ) m_cost_data_miss_frz++;
5123
5124        r_dcache.setinbit(((paddr_t)r_dcache_itlb_cleanup_line.read()<<(uint32_log2(m_dcache_words)+2)), r_dcache_in_itlb, false);
5125        r_dcache_itlb_cleanup_req = false;
5126        r_dcache_fsm = DCACHE_IDLE;
5127        break;
5128    }
5129    } // end switch r_dcache_fsm
5130
5131#ifdef SOCLIB_MODULE_DEBUG
5132    std::cout << name() << " Data Response: " << drsp << std::endl;
5133#endif
5134    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
5135    //      INVAL DTLB CHECK FSM
5136    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
5137    switch(r_inval_dtlb_fsm) {
5138    /////////////////////
5139    case INVAL_DTLB_IDLE:
5140    {
5141        if ( r_dcache_dtlb_inval_req )
5142        {
5143            r_ccinval_dtlb_way = 0;
5144            r_ccinval_dtlb_set = 0;
5145            r_inval_dtlb_fsm = INVAL_DTLB_CHECK;   
5146            m_cost_data_tlb_inval_frz++;
5147        }   
5148        break;
5149    }
5150    ////////////////////////////
5151    case INVAL_DTLB_CHECK:
5152    {
5153        m_cost_data_tlb_inval_frz++;
5154
5155        size_t way = r_ccinval_dtlb_way;
5156        size_t set = r_ccinval_dtlb_set;
5157        bool end = false;       
5158        bool tlb_hit = dcache_tlb.cccheck(r_dcache_dtlb_inval_line.read(), way, set, &way, &set, &end);
5159   
5160        if ( tlb_hit )
5161        {
5162            r_ccinval_dtlb_way = way;
5163            r_ccinval_dtlb_set = set;
5164            r_dtlb_cc_check_end = end;
5165            r_inval_dtlb_fsm = INVAL_DTLB_INVAL;
5166            m_cpt_data_tlb_inval++;   
5167        }       
5168        else
5169        {
5170            r_inval_dtlb_fsm = INVAL_DTLB_CLEAR;   
5171        }
5172        break;
5173    }
5174    /////////////////////////
5175    case INVAL_DTLB_INVAL:
5176    {
5177        m_cost_data_tlb_inval_frz++;
5178
5179        dcache_tlb.ccinval(r_ccinval_dtlb_way, r_ccinval_dtlb_set);
5180
5181        if ( !r_dtlb_cc_check_end )
5182        {
5183            r_inval_dtlb_fsm = INVAL_DTLB_CHECK;
5184        }
5185        else
5186        {
5187            r_inval_dtlb_fsm = INVAL_DTLB_CLEAR;   
5188        }
5189        break;
5190    }
5191    ////////////////////
5192    case INVAL_DTLB_CLEAR:
5193    {
5194        r_dcache_dtlb_inval_req = false;
5195        r_dtlb_cc_check_end = false;
5196        r_ccinval_dtlb_way = 0;
5197        r_ccinval_dtlb_set = 0;
5198        r_inval_dtlb_fsm = INVAL_DTLB_IDLE;   
5199        m_cpt_data_tlb_inval++;   
5200        break;
5201    }
5202    } // end switch r_inval_itlb_fsm
5203
5204    /////////// execute one iss cycle /////////////////////////////////
5205    {
5206    uint32_t it = 0;
5207    for (size_t i=0; i<(size_t)iss_t::n_irq; i++) if(p_irq[i].read()) it |= (1<<i);
5208    m_iss.executeNCycles(1, irsp, drsp, it);
5209    }
5210
5211    ////////////// number of frozen cycles //////////////////////////
5212    if ( (ireq.valid && !irsp.valid) || (dreq.valid && !drsp.valid) )
5213    {
5214        m_cpt_frz_cycles++;
5215    }
5216    if ( dreq.valid && !drsp.valid )
5217    {
5218        m_cpt_dcache_frz_cycles++;
5219    }
5220#ifdef EVALUATION_CACHE
5221    for (size_t way = 0; way < m_dcache_ways; way++ )
5222    {   
5223        for (size_t set = 0; set < m_dcache_sets; set++ )
5224        {
5225            if (r_dcache_in_itlb[way*m_dcache_sets+set] || r_dcache_in_dtlb[way*m_dcache_sets+set])
5226                m_cpt_tlb_occup_dcache++;
5227        }
5228    }
5229#endif
5230    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
5231    //     VCI_CMD FSM
5232    //
5233    // This FSM handles requests from both the DCACHE controler
5234    // (request registers) and the ICACHE controler (request registers).
5235    // There is 10 VCI transaction types :
5236    // - INS_TLB_READ
5237    // - INS_TLB_WRITE
5238    // - INS_MISS
5239    // - INS_UNC_MISS
5240    // - DATA_TLB_READ
5241    // - DATA_TLB_WRITE
5242    // - DATA_TLB_DIRTY
5243    // - DATA_MISS
5244    // - DATA_UNC
5245    // - DATA_WRITE
5246    // The ICACHE requests have the highest priority.
5247    // There is at most one (CMD/RSP) VCI transaction, as both CMD_FSM and RSP_FSM
5248    // exit simultaneously the IDLE state.
5249    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
5250
5251    switch (r_vci_cmd_fsm) {
5252   
5253    case CMD_IDLE:
5254        if (r_vci_rsp_fsm != RSP_IDLE)
5255            break;
5256
5257        r_vci_cmd_cpt = 0;
5258
5259        if (r_icache_cleanup_req)
5260        {
5261            r_vci_cmd_fsm = CMD_INS_CLEANUP;
5262            m_cpt_icleanup_transaction++;
5263        }
5264        else if (r_dcache_cleanup_req)
5265        {
5266            r_vci_cmd_fsm = CMD_DATA_CLEANUP;
5267            m_cpt_dcleanup_transaction++;
5268        }
5269        else if (r_dcache_itlb_read_req)           
5270        {           
5271            r_vci_cmd_fsm = CMD_ITLB_READ;
5272            m_cpt_itlbmiss_transaction++;
5273        }
5274        else if (r_dcache_itlb_ll_acc_req)
5275        {
5276            r_vci_cmd_fsm = CMD_ITLB_ACC_LL;
5277            m_cpt_itlb_ll_transaction++;
5278        }
5279        else if (r_dcache_itlb_sc_acc_req)
5280        {
5281            r_vci_cmd_fsm = CMD_ITLB_ACC_SC;
5282            m_cpt_itlb_sc_transaction++;
5283        }
5284        else if (r_icache_miss_req)
5285        {   
5286            r_vci_cmd_fsm = CMD_INS_MISS;
5287            m_cpt_imiss_transaction++;
5288        }
5289        else if (r_icache_unc_req)
5290        {   
5291            r_vci_cmd_fsm = CMD_INS_UNC;
5292            m_cpt_icache_unc_transaction++;
5293        } 
5294        else if (r_dcache_tlb_read_req)
5295        {           
5296            r_vci_cmd_fsm = CMD_DTLB_READ;
5297            m_cpt_dtlbmiss_transaction++;
5298        }
5299        else if (r_dcache_tlb_ll_acc_req)
5300        { 
5301            r_vci_cmd_fsm = CMD_DTLB_ACC_LL;
5302            m_cpt_dtlb_ll_transaction++;
5303        }
5304        else if (r_dcache_tlb_sc_acc_req)
5305        { 
5306            r_vci_cmd_fsm = CMD_DTLB_ACC_SC;
5307            m_cpt_dtlb_sc_transaction++;
5308        }
5309        else if (r_dcache_tlb_ll_dirty_req)
5310        { 
5311            r_vci_cmd_fsm = CMD_DTLB_DIRTY_LL;
5312            m_cpt_dtlb_ll_dirty_transaction++;
5313        }
5314        else if (r_dcache_tlb_sc_dirty_req)
5315        { 
5316            r_vci_cmd_fsm = CMD_DTLB_DIRTY_SC;
5317            m_cpt_dtlb_sc_dirty_transaction++;
5318        }
5319        else if (r_dcache_write_req)
5320        {
5321            r_vci_cmd_fsm = CMD_DATA_WRITE;
5322            r_vci_cmd_cpt = r_wbuf.getMin();
5323            r_vci_cmd_min = r_wbuf.getMin();
5324            r_vci_cmd_max = r_wbuf.getMax();
5325            m_cpt_write_transaction++;
5326            m_length_write_transaction += (r_wbuf.getMax() - r_wbuf.getMin() + 1);
5327        }
5328        else if (r_dcache_miss_req) 
5329        {
5330            r_vci_cmd_fsm = CMD_DATA_MISS;
5331            m_cpt_dmiss_transaction++;
5332        }
5333        else if (r_dcache_unc_req) 
5334        {
5335            r_vci_cmd_fsm = CMD_DATA_UNC;
5336            m_cpt_unc_transaction++;
5337        }
5338        break;
5339
5340    case CMD_DATA_WRITE:
5341        if ( p_vci_ini_rw.cmdack.read() )
5342        {
5343            r_vci_cmd_cpt = r_vci_cmd_cpt + 1;
5344            if (r_vci_cmd_cpt == r_vci_cmd_max)
5345            {
5346                r_vci_cmd_fsm = CMD_IDLE;
5347                r_wbuf.reset();
5348            }
5349        }
5350        break;
5351
5352    case CMD_INS_CLEANUP:
5353    case CMD_DATA_CLEANUP:
5354        if ( p_vci_ini_c.cmdack.read() )
5355        {
5356            r_vci_cmd_fsm = CMD_IDLE;
5357        }
5358        break;
5359
5360    default:
5361        if ( p_vci_ini_rw.cmdack.read() )
5362        { 
5363            r_vci_cmd_fsm = CMD_IDLE;
5364        }
5365        break;
5366
5367    } // end  switch r_vci_cmd_fsm
5368
5369    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
5370    //      VCI_RSP FSM
5371    //
5372    // This FSM is synchronized with the VCI_CMD FSM, as both FSMs exit the
5373    // IDLE state simultaneously.
5374    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
5375
5376    switch (r_vci_rsp_fsm) {
5377
5378    case RSP_IDLE:
5379        assert( !p_vci_ini_rw.rspval.read() && !p_vci_ini_c.rspval.read() && "Unexpected response" );
5380
5381        if (r_vci_cmd_fsm != CMD_IDLE)
5382            break;
5383
5384        r_vci_rsp_cpt = 0;
5385        if (r_icache_cleanup_req)            // ICACHE cleanup response
5386        {
5387            r_vci_rsp_fsm = RSP_INS_CLEANUP;
5388        }
5389        else if (r_dcache_cleanup_req)       // DCACHE cleanup response
5390        {
5391            r_vci_rsp_fsm = RSP_DATA_CLEANUP;
5392        }
5393        else if (r_dcache_itlb_read_req)          // ITLB miss response
5394        {           
5395            r_vci_rsp_fsm = RSP_ITLB_READ;
5396        }
5397        else if (r_dcache_itlb_ll_acc_req)   // ITLB linked load response
5398        {   
5399            r_vci_rsp_fsm = RSP_ITLB_ACC_LL;
5400        }
5401        else if (r_dcache_itlb_sc_acc_req)   // ITLB store conditional response
5402        {   
5403            r_vci_rsp_fsm = RSP_ITLB_ACC_SC;
5404        }
5405        else if (r_icache_miss_req)          // ICACHE cached miss response
5406        {   
5407            r_vci_rsp_fsm = RSP_INS_MISS;
5408        }
5409        else if (r_icache_unc_req)           // ICACHE uncached miss response
5410        {   
5411            r_vci_rsp_fsm = RSP_INS_UNC;
5412        } 
5413        else if (r_dcache_tlb_read_req)      // ITLB miss response
5414        {
5415            r_vci_rsp_fsm = RSP_DTLB_READ;
5416        }
5417        else if (r_dcache_tlb_ll_acc_req)    // DTLB access bits linked load response
5418        {
5419            r_vci_rsp_fsm = RSP_DTLB_ACC_LL;
5420        }
5421        else if (r_dcache_tlb_sc_acc_req)    // DTLB access bits store conditional response
5422        {
5423            r_vci_rsp_fsm = RSP_DTLB_ACC_SC;
5424        }
5425        else if (r_dcache_tlb_ll_dirty_req)  // DTLB dirty bit linked load response
5426        {
5427            r_vci_rsp_fsm = RSP_DTLB_DIRTY_LL;
5428        }
5429        else if (r_dcache_tlb_sc_dirty_req)  // DTLB dirty bit store conditional response
5430        {
5431            r_vci_rsp_fsm = RSP_DTLB_DIRTY_SC;
5432        }
5433        else if (r_dcache_write_req)         // DCACHE write response
5434        {
5435            r_vci_rsp_fsm = RSP_DATA_WRITE;
5436        }
5437        else if (r_dcache_miss_req)          // DCACHE read response
5438        {
5439            r_vci_rsp_fsm = RSP_DATA_MISS;
5440        }
5441        else if (r_dcache_unc_req)           // DCACHE uncached read response
5442        {
5443            r_vci_rsp_fsm = RSP_DATA_UNC;
5444        }
5445        break;
5446
5447    case RSP_ITLB_READ:
5448        m_cost_itlbmiss_transaction++;
5449        if ( ! p_vci_ini_rw.rspval.read() )
5450            break;
5451
5452        assert(r_vci_rsp_cpt != m_dcache_words &&
5453               "illegal VCI response packet for data read miss");
5454
5455        r_vci_rsp_cpt = r_vci_rsp_cpt + 1;
5456        r_dcache_miss_buf[r_vci_rsp_cpt] = (data_t)p_vci_ini_rw.rdata.read();
5457        if ( p_vci_ini_rw.reop.read() )
5458        {
5459            assert(r_vci_rsp_cpt == m_dcache_words - 1 &&
5460                    "illegal VCI response packet for data read miss");
5461            r_dcache_itlb_read_req = false;
5462            r_vci_rsp_fsm = RSP_IDLE;
5463        }
5464        if ( p_vci_ini_rw.rerror.read() != vci_param::ERR_NORMAL )
5465        {
5466            r_vci_rsp_data_error = true;
5467        }
5468        break;
5469
5470    case RSP_ITLB_ACC_LL:
5471        m_cost_itlb_ll_transaction++;
5472        if ( ! p_vci_ini_rw.rspval.read() )
5473            break;
5474
5475        assert(p_vci_ini_rw.reop.read() &&
5476               "illegal VCI response packet for ll tlb");
5477
5478        if ( p_vci_ini_rw.rerror.read() != vci_param::ERR_NORMAL )
5479        {
5480            r_vci_rsp_data_error = true;
5481        }
5482        else
5483        {
5484            r_dcache_miss_buf[0] = (data_t)p_vci_ini_rw.rdata.read();
5485        }
5486        r_dcache_itlb_ll_acc_req = false;
5487        r_vci_rsp_fsm = RSP_IDLE;
5488        break;
5489
5490    case RSP_ITLB_ACC_SC:
5491        m_cost_itlb_sc_transaction++;
5492        if ( ! p_vci_ini_rw.rspval.read() )
5493            break;
5494
5495        assert(p_vci_ini_rw.reop.read() &&
5496               "illegal VCI response packet for sc tlb");
5497
5498        if ( p_vci_ini_rw.rerror.read() != vci_param::ERR_NORMAL )
5499        {
5500            r_vci_rsp_data_error = true;
5501        }
5502        else if ( p_vci_ini_rw.rdata.read() == 1 ) // store conditional is not successful
5503        {
5504            r_dcache_tlb_sc_fail = true;
5505            //r_dcache_itlb_ll_acc_req = true;
5506        }
5507        r_dcache_itlb_sc_acc_req = false;
5508        r_vci_rsp_fsm = RSP_IDLE;
5509        break;
5510
5511    case RSP_INS_MISS:
5512        m_cost_imiss_transaction++;
5513        if ( ! p_vci_ini_rw.rspval.read() )
5514            break;
5515
5516        assert( (r_vci_rsp_cpt < m_icache_words) &&
5517               "The VCI response packet for instruction miss is too long");
5518        r_vci_rsp_cpt = r_vci_rsp_cpt + 1;
5519        r_icache_miss_buf[r_vci_rsp_cpt] = (data_t)p_vci_ini_rw.rdata.read();
5520
5521        if ( p_vci_ini_rw.reop.read() )
5522        {
5523            assert( (r_vci_rsp_cpt == m_icache_words - 1) &&
5524                       "The VCI response packet for instruction miss is too short");
5525            r_icache_miss_req = false;
5526            r_vci_rsp_fsm = RSP_IDLE;
5527               
5528        }
5529        if ( p_vci_ini_rw.rerror.read() != vci_param::ERR_NORMAL )
5530        {
5531            r_vci_rsp_ins_error = true;
5532        }
5533        break;
5534
5535    case RSP_INS_UNC:
5536        m_cost_icache_unc_transaction++;
5537        if ( ! p_vci_ini_rw.rspval.read() )
5538            break;
5539
5540        assert(p_vci_ini_rw.reop.read() &&
5541               "illegal VCI response packet for uncached instruction");
5542
5543        r_icache_miss_buf[0] = (data_t)p_vci_ini_rw.rdata.read();
5544        r_icache_buf_unc_valid = true;
5545        r_icache_unc_req = false;
5546        r_vci_rsp_fsm = RSP_IDLE;
5547
5548        if ( p_vci_ini_rw.rerror.read() != vci_param::ERR_NORMAL )
5549        {
5550            r_vci_rsp_ins_error = true;
5551        }
5552        break;
5553
5554    case RSP_DTLB_READ:
5555        m_cost_dtlbmiss_transaction++;
5556        if ( ! p_vci_ini_rw.rspval.read() )
5557            break;
5558
5559        assert(r_vci_rsp_cpt != m_dcache_words &&
5560               "illegal VCI response packet for data read miss");
5561
5562        r_vci_rsp_cpt = r_vci_rsp_cpt + 1;
5563        r_dcache_miss_buf[r_vci_rsp_cpt] = (data_t)p_vci_ini_rw.rdata.read();
5564        if ( p_vci_ini_rw.reop.read() )
5565        {
5566            assert(r_vci_rsp_cpt == m_dcache_words - 1 &&
5567                    "illegal VCI response packet for data read miss");
5568            r_dcache_tlb_read_req = false;
5569            r_vci_rsp_fsm = RSP_IDLE;
5570        }
5571        if ( p_vci_ini_rw.rerror.read() != vci_param::ERR_NORMAL )
5572        {
5573            r_vci_rsp_data_error = true;
5574        }
5575        break;
5576
5577    case RSP_DTLB_ACC_LL:
5578        m_cost_dtlb_ll_transaction++;
5579        if ( ! p_vci_ini_rw.rspval.read() )
5580            break;
5581
5582        assert(p_vci_ini_rw.reop.read() &&
5583               "illegal VCI response packet for ll tlb");
5584
5585        if ( p_vci_ini_rw.rerror.read() != vci_param::ERR_NORMAL )
5586        {
5587            r_vci_rsp_data_error = true;
5588        }
5589        else
5590        {
5591            r_dcache_miss_buf[0] = (data_t)p_vci_ini_rw.rdata.read();
5592        }
5593        r_dcache_tlb_ll_acc_req = false;
5594        r_vci_rsp_fsm = RSP_IDLE;
5595        break;
5596
5597    case RSP_DTLB_ACC_SC:
5598        m_cost_dtlb_sc_transaction++;
5599        if ( ! p_vci_ini_rw.rspval.read() )
5600            break;
5601
5602        assert(p_vci_ini_rw.reop.read() &&
5603               "illegal VCI response packet for sc tlb");
5604
5605        if ( p_vci_ini_rw.rerror.read() != vci_param::ERR_NORMAL )
5606        {
5607            r_vci_rsp_data_error = true;
5608        }
5609        else if ( p_vci_ini_rw.rdata.read() == 1 ) // store conditional is not successful
5610        {
5611            r_dcache_tlb_sc_fail = true;
5612            //r_dcache_tlb_ll_acc_req = true;
5613        }
5614        r_dcache_tlb_sc_acc_req = false;
5615        r_vci_rsp_fsm = RSP_IDLE;
5616        break;
5617
5618    case RSP_DTLB_DIRTY_LL:
5619        m_cost_dtlb_ll_dirty_transaction++;
5620        if ( ! p_vci_ini_rw.rspval.read() )
5621            break;
5622
5623        assert(p_vci_ini_rw.reop.read() &&
5624               "illegal VCI response packet for ll tlb");
5625
5626        if ( p_vci_ini_rw.rerror.read() != vci_param::ERR_NORMAL )
5627        {
5628            r_vci_rsp_data_error = true;
5629        }
5630        else
5631        {
5632            r_dcache_miss_buf[0] = (data_t)p_vci_ini_rw.rdata.read();
5633        }
5634        r_dcache_tlb_ll_dirty_req = false;
5635        r_vci_rsp_fsm = RSP_IDLE;
5636        break;
5637
5638    case RSP_DTLB_DIRTY_SC:
5639        m_cost_dtlb_sc_dirty_transaction++;
5640        if ( ! p_vci_ini_rw.rspval.read() )
5641            break;
5642
5643        assert(p_vci_ini_rw.reop.read() &&
5644               "illegal VCI response packet for sc tlb");
5645
5646        if ( p_vci_ini_rw.rerror.read() != vci_param::ERR_NORMAL )
5647        {
5648            r_vci_rsp_data_error = true;
5649        }
5650        else if ( p_vci_ini_rw.rdata.read() == 1 ) // store conditional is not successful
5651        {
5652            r_dcache_tlb_sc_fail = true;
5653            //r_dcache_tlb_ll_dirty_req = true;
5654        }
5655        r_dcache_tlb_sc_dirty_req = false;
5656        r_vci_rsp_fsm = RSP_IDLE;
5657        break;
5658
5659    case RSP_DATA_UNC:
5660        m_cost_unc_transaction++;
5661        if ( ! p_vci_ini_rw.rspval.read() )
5662            break;
5663
5664        assert(p_vci_ini_rw.reop.read() &&
5665               "illegal VCI response packet for data read uncached");
5666
5667        if ( p_vci_ini_rw.rerror.read() != vci_param::ERR_NORMAL )
5668        {
5669            r_vci_rsp_data_error = true;
5670        }
5671        else
5672        {
5673            r_dcache_miss_buf[0] = (data_t)p_vci_ini_rw.rdata.read();
5674            r_dcache_buf_unc_valid = true;
5675        }
5676        r_dcache_unc_req = false;
5677        r_vci_rsp_fsm = RSP_IDLE;
5678        break;
5679
5680    case RSP_DATA_MISS:
5681        m_cost_dmiss_transaction++;
5682        if ( ! p_vci_ini_rw.rspval.read() )
5683            break;
5684
5685        assert(r_vci_rsp_cpt != m_dcache_words &&
5686               "illegal VCI response packet for data read miss");
5687
5688        r_vci_rsp_cpt = r_vci_rsp_cpt + 1;
5689        r_dcache_miss_buf[r_vci_rsp_cpt] = (data_t)p_vci_ini_rw.rdata.read();
5690        if ( p_vci_ini_rw.reop.read() )
5691        {
5692            assert(r_vci_rsp_cpt == m_dcache_words - 1 &&
5693                    "illegal VCI response packet for data read miss");
5694            r_dcache_miss_req = false;
5695            r_vci_rsp_fsm = RSP_IDLE;
5696        }
5697        if ( p_vci_ini_rw.rerror.read() != vci_param::ERR_NORMAL )
5698        {
5699            r_vci_rsp_data_error = true;
5700        }
5701        break;
5702
5703    case RSP_DATA_WRITE:
5704        m_cost_write_transaction++;
5705        if ( ! p_vci_ini_rw.rspval.read() )
5706            break;
5707
5708        if ( p_vci_ini_rw.reop.read() )
5709        {
5710            r_vci_rsp_fsm = RSP_IDLE;
5711            r_dcache_write_req = false;
5712        }
5713        if ( p_vci_ini_rw.rerror.read() != vci_param::ERR_NORMAL )
5714        {
5715            m_iss.setWriteBerr();
5716        }
5717        break;
5718
5719    case RSP_INS_CLEANUP:
5720    case RSP_DATA_CLEANUP:
5721        if ( r_vci_rsp_fsm == RSP_INS_CLEANUP )
5722        {
5723            m_cost_icleanup_transaction++;
5724        }
5725        else
5726        {                                   
5727            m_cost_dcleanup_transaction++;
5728        }
5729
5730        if ( ! p_vci_ini_c.rspval.read() )
5731            break;
5732        assert( p_vci_ini_c.reop.read() &&
5733                "illegal VCI response packet for icache cleanup");
5734        assert( (p_vci_ini_c.rerror.read() == vci_param::ERR_NORMAL) &&
5735                "error in response packet for icache cleanup");
5736
5737        if ( r_vci_rsp_fsm == RSP_INS_CLEANUP )
5738        {
5739            r_icache_cleanup_req = false;
5740        }
5741        else
5742        {                                   
5743            r_dcache_cleanup_req = false;
5744        }
5745        r_vci_rsp_fsm = RSP_IDLE;
5746        break;
5747
5748    } // end switch r_vci_rsp_fsm
5749} // end transition()
5750
5751///////////////////////
5752tmpl(void)::genMoore()
5753///////////////////////
5754{
5755    // VCI initiator response
5756
5757    p_vci_ini_rw.rspack = true;
5758    p_vci_ini_c.rspack = true;
5759
5760    // VCI initiator command
5761
5762    p_vci_ini_rw.pktid  = 0;
5763    p_vci_ini_rw.srcid  = m_srcid_rw;
5764    p_vci_ini_rw.cons   = false;
5765    p_vci_ini_rw.wrap   = false;
5766    p_vci_ini_rw.contig = true;
5767    p_vci_ini_rw.clen   = 0;
5768    p_vci_ini_rw.cfixed = false;
5769
5770    p_vci_ini_c.cmdval  = false;
5771    p_vci_ini_c.address = 0;
5772    p_vci_ini_c.wdata   = 0;
5773    p_vci_ini_c.be      = 0;
5774    p_vci_ini_c.plen    = 0;
5775    p_vci_ini_c.cmd     = vci_param::CMD_NOP;
5776    p_vci_ini_c.trdid   = 0;
5777    p_vci_ini_c.pktid   = 0;
5778    p_vci_ini_c.srcid   = 0;
5779    p_vci_ini_c.cons    = false;
5780    p_vci_ini_c.wrap    = false;
5781    p_vci_ini_c.contig  = false;
5782    p_vci_ini_c.clen    = 0;
5783    p_vci_ini_c.cfixed  = false;
5784    p_vci_ini_c.eop     = false;
5785
5786    switch (r_vci_cmd_fsm) {
5787
5788    case CMD_IDLE:
5789        p_vci_ini_rw.cmdval  = false;
5790        p_vci_ini_rw.address = 0;
5791        p_vci_ini_rw.wdata   = 0;
5792        p_vci_ini_rw.be      = 0;
5793        p_vci_ini_rw.trdid   = 0;
5794        p_vci_ini_rw.plen    = 0;
5795        p_vci_ini_rw.cmd     = vci_param::CMD_NOP;
5796        p_vci_ini_rw.eop     = false;
5797        break;
5798
5799    case CMD_ITLB_READ:     
5800        p_vci_ini_rw.cmdval  = true;
5801        p_vci_ini_rw.address = r_icache_paddr_save.read() & m_dcache_yzmask;
5802        p_vci_ini_rw.wdata   = 0;
5803        p_vci_ini_rw.be      = 0xF;
5804        p_vci_ini_rw.trdid   = 1; // via data cache cached read
5805        p_vci_ini_rw.plen    = m_dcache_words << 2;
5806        p_vci_ini_rw.cmd     = vci_param::CMD_READ;
5807        p_vci_ini_rw.eop     = true;
5808        break;
5809
5810    case CMD_ITLB_ACC_LL:
5811        p_vci_ini_rw.cmdval  = true;
5812        p_vci_ini_rw.address = r_icache_paddr_save.read() & ~0x3;
5813        p_vci_ini_rw.wdata   = 0;
5814        p_vci_ini_rw.be      = 0xF;
5815        p_vci_ini_rw.trdid   = 0; // data cache uncached read
5816        p_vci_ini_rw.plen    = 4;
5817        p_vci_ini_rw.cmd     = vci_param::CMD_LOCKED_READ;
5818        p_vci_ini_rw.eop     = true;
5819        break;
5820
5821    case CMD_ITLB_ACC_SC:
5822        p_vci_ini_rw.cmdval  = true;
5823        p_vci_ini_rw.address = r_icache_paddr_save.read() & ~0x3;
5824        p_vci_ini_rw.wdata   = r_icache_pte_update.read();
5825        p_vci_ini_rw.be      = 0xF;
5826        p_vci_ini_rw.trdid   = 0; // data cache uncached read
5827        p_vci_ini_rw.plen    = 4;
5828        p_vci_ini_rw.cmd     = vci_param::CMD_STORE_COND;
5829        p_vci_ini_rw.eop     = true;
5830        break; 
5831
5832    case CMD_INS_MISS:
5833        p_vci_ini_rw.cmdval  = true;
5834        p_vci_ini_rw.address = r_icache_paddr_save.read() & m_icache_yzmask;
5835        p_vci_ini_rw.wdata   = 0;
5836        p_vci_ini_rw.be      = 0xF;
5837        p_vci_ini_rw.trdid   = 3; // ins cache cached read
5838        p_vci_ini_rw.plen    = m_icache_words << 2;
5839        p_vci_ini_rw.cmd     = vci_param::CMD_READ;
5840        p_vci_ini_rw.eop     = true;
5841        break;
5842
5843    case CMD_INS_UNC:
5844        p_vci_ini_rw.cmdval  = true;
5845        p_vci_ini_rw.address = r_icache_paddr_save.read() & ~0x3;
5846        p_vci_ini_rw.wdata   = 0;
5847        p_vci_ini_rw.be      = 0xF;
5848        p_vci_ini_rw.trdid   = 2; // ins cache uncached read
5849        p_vci_ini_rw.plen    = 4;
5850        p_vci_ini_rw.cmd     = vci_param::CMD_READ;
5851        p_vci_ini_rw.eop     = true;
5852        break;
5853
5854    case CMD_DTLB_READ:     
5855        p_vci_ini_rw.cmdval  = true;
5856        p_vci_ini_rw.address = r_dcache_tlb_paddr.read() & m_dcache_yzmask;
5857        p_vci_ini_rw.wdata   = 0;
5858        p_vci_ini_rw.be      = 0xF;
5859        p_vci_ini_rw.trdid   = 1; // via dcache cached read
5860        p_vci_ini_rw.plen    = m_dcache_words << 2;
5861        p_vci_ini_rw.cmd     = vci_param::CMD_READ;
5862        p_vci_ini_rw.eop     = true;
5863        break;
5864
5865    case CMD_DTLB_ACC_LL:
5866        p_vci_ini_rw.cmdval  = true;
5867        p_vci_ini_rw.address = r_dcache_tlb_paddr.read() & ~0x3;
5868        p_vci_ini_rw.wdata   = 0;
5869        p_vci_ini_rw.be      = 0xF;
5870        p_vci_ini_rw.trdid   = 0; // data cache uncached read
5871        p_vci_ini_rw.plen    = 4;
5872        p_vci_ini_rw.cmd     = vci_param::CMD_LOCKED_READ;
5873        p_vci_ini_rw.eop     = true;
5874        break;
5875
5876    case CMD_DTLB_ACC_SC:
5877        p_vci_ini_rw.cmdval  = true;
5878        p_vci_ini_rw.address = r_dcache_tlb_paddr.read() & ~0x3;
5879        p_vci_ini_rw.wdata   = r_dcache_pte_update.read();
5880        p_vci_ini_rw.be      = 0xF;
5881        p_vci_ini_rw.trdid   = 0; // data cache uncached read
5882        p_vci_ini_rw.plen    = 4;
5883        p_vci_ini_rw.cmd     = vci_param::CMD_STORE_COND;
5884        p_vci_ini_rw.eop     = true;
5885        break; 
5886
5887    case CMD_DTLB_DIRTY_LL:
5888        p_vci_ini_rw.cmdval  = true;
5889        p_vci_ini_rw.address = r_dcache_tlb_paddr.read() & ~0x3;
5890        p_vci_ini_rw.wdata   = 0;
5891        p_vci_ini_rw.be      = 0xF;
5892        p_vci_ini_rw.trdid   = 0; // data cache uncached read
5893        p_vci_ini_rw.plen    = 4;
5894        p_vci_ini_rw.cmd     = vci_param::CMD_LOCKED_READ;
5895        p_vci_ini_rw.eop     = true;
5896        break;
5897
5898    case CMD_DTLB_DIRTY_SC:
5899        p_vci_ini_rw.cmdval  = true;
5900        p_vci_ini_rw.address = r_dcache_tlb_paddr.read() & ~0x3;
5901        p_vci_ini_rw.wdata   = r_dcache_pte_update.read();
5902        p_vci_ini_rw.be      = 0xF;
5903        p_vci_ini_rw.trdid   = 0; // data cache uncached read
5904        p_vci_ini_rw.plen    = 4;
5905        p_vci_ini_rw.cmd     = vci_param::CMD_STORE_COND;
5906        p_vci_ini_rw.eop     = true;
5907        break; 
5908
5909    case CMD_DATA_UNC:
5910        p_vci_ini_rw.cmdval  = true;
5911        p_vci_ini_rw.address = r_dcache_paddr_save.read() & ~0x3;
5912        p_vci_ini_rw.trdid   = 0; // data cache uncached read
5913        p_vci_ini_rw.plen    = 4;
5914        p_vci_ini_rw.eop     = true;
5915        switch(r_dcache_type_save) {
5916        case iss_t::DATA_READ:
5917            p_vci_ini_rw.wdata = 0;
5918            p_vci_ini_rw.be    = r_dcache_be_save.read();
5919            p_vci_ini_rw.cmd   = vci_param::CMD_READ;
5920            break;
5921        case iss_t::DATA_LL:
5922            p_vci_ini_rw.wdata = 0;
5923            p_vci_ini_rw.be    = 0xF;
5924            p_vci_ini_rw.cmd   = vci_param::CMD_LOCKED_READ;
5925            break;
5926        case iss_t::DATA_SC:
5927            p_vci_ini_rw.wdata = r_dcache_wdata_save.read();
5928            p_vci_ini_rw.be    = 0xF;
5929            p_vci_ini_rw.cmd   = vci_param::CMD_STORE_COND;
5930            break;
5931        default:
5932            assert("this should not happen");
5933        }
5934        break;
5935
5936    case CMD_DATA_WRITE:
5937        p_vci_ini_rw.cmdval  = true;
5938        p_vci_ini_rw.address = r_wbuf.getAddress(r_vci_cmd_cpt);
5939        p_vci_ini_rw.wdata   = r_wbuf.getData(r_vci_cmd_cpt);
5940        p_vci_ini_rw.be      = r_wbuf.getBe(r_vci_cmd_cpt);
5941        p_vci_ini_rw.trdid   = 0; // data cache write
5942        p_vci_ini_rw.plen    = (r_vci_cmd_max - r_vci_cmd_min + 1)<<2;
5943        p_vci_ini_rw.cmd     = vci_param::CMD_WRITE;
5944        p_vci_ini_rw.eop     = (r_vci_cmd_cpt == r_vci_cmd_max);
5945        break;
5946
5947    case CMD_DATA_MISS:
5948        p_vci_ini_rw.cmdval  = true;
5949        p_vci_ini_rw.address = r_dcache_paddr_save.read() & m_dcache_yzmask;
5950        p_vci_ini_rw.wdata   = 0;
5951        p_vci_ini_rw.be      = 0xF;
5952        p_vci_ini_rw.trdid   = 1; // data cache cached read
5953        p_vci_ini_rw.plen    = m_dcache_words << 2;
5954        p_vci_ini_rw.cmd     = vci_param::CMD_READ;
5955        p_vci_ini_rw.eop     = true;
5956        break;
5957
5958    case CMD_INS_CLEANUP:
5959    case CMD_DATA_CLEANUP:
5960        p_vci_ini_rw.cmdval = false;
5961        p_vci_ini_rw.address = 0;
5962        p_vci_ini_rw.wdata  = 0;
5963        p_vci_ini_rw.be     = 0;
5964        p_vci_ini_rw.trdid  = 0;
5965        p_vci_ini_rw.plen   = 0;
5966        p_vci_ini_rw.cmd    = vci_param::CMD_NOP;
5967        p_vci_ini_rw.eop    = false;
5968
5969        p_vci_ini_c.cmdval  = true;
5970        if ( r_vci_cmd_fsm == CMD_INS_CLEANUP )
5971        {
5972            p_vci_ini_c.address = r_icache_cleanup_line.read() * (m_icache_words<<2);
5973            p_vci_ini_c.trdid  = 1; // cleanup instruction
5974        }
5975        else
5976        {           
5977            p_vci_ini_c.address = r_dcache_cleanup_line.read() * (m_dcache_words<<2);
5978            p_vci_ini_c.trdid  = 0; // cleanup data
5979        }
5980        p_vci_ini_c.wdata  = 0;
5981        p_vci_ini_c.be     = 0;
5982        p_vci_ini_c.plen   = 4;
5983        p_vci_ini_c.cmd    = vci_param::CMD_WRITE;
5984        p_vci_ini_c.pktid  = 0;
5985        p_vci_ini_c.srcid  = m_srcid_c;
5986        p_vci_ini_c.cons   = false;
5987        p_vci_ini_c.wrap   = false;
5988        p_vci_ini_c.contig = false;
5989        p_vci_ini_c.clen   = 0;
5990        p_vci_ini_c.cfixed = false;
5991        p_vci_ini_c.eop = true;
5992        break;
5993
5994    } // end switch r_vci_cmd_fsm
5995
5996    // VCI_TGT
5997    switch ( r_vci_tgt_fsm.read() ) {
5998
5999    case TGT_IDLE:
6000    case TGT_UPDT_WORD:
6001    case TGT_UPDT_DATA:
6002        p_vci_tgt.cmdack  = true;
6003        p_vci_tgt.rspval  = false;
6004        break;
6005
6006    case TGT_RSP_BROADCAST:
6007        p_vci_tgt.cmdack  = false;
6008        p_vci_tgt.rspval  = !r_tgt_icache_req.read() && !r_tgt_dcache_req.read() && ( r_tgt_icache_rsp | r_tgt_dcache_rsp );
6009        p_vci_tgt.rsrcid  = r_tgt_srcid.read();
6010        p_vci_tgt.rpktid  = r_tgt_pktid.read();
6011        p_vci_tgt.rtrdid  = r_tgt_trdid.read();
6012        p_vci_tgt.rdata   = 0;
6013        p_vci_tgt.rerror  = 0;
6014        p_vci_tgt.reop    = true;
6015        break;
6016
6017    case TGT_RSP_ICACHE:
6018        p_vci_tgt.cmdack  = false;
6019        p_vci_tgt.rspval  = !r_tgt_icache_req.read() && r_tgt_icache_rsp.read();
6020        p_vci_tgt.rsrcid  = r_tgt_srcid.read();
6021        p_vci_tgt.rpktid  = r_tgt_pktid.read();
6022        p_vci_tgt.rtrdid  = r_tgt_trdid.read();
6023        p_vci_tgt.rdata   = 0;
6024        p_vci_tgt.rerror  = 0;
6025        p_vci_tgt.reop    = true;
6026        break;
6027
6028    case TGT_RSP_DCACHE:
6029        p_vci_tgt.cmdack  = false;
6030        p_vci_tgt.rspval  = !r_tgt_dcache_req.read() && r_tgt_dcache_rsp.read();
6031        p_vci_tgt.rsrcid  = r_tgt_srcid.read();
6032        p_vci_tgt.rpktid  = r_tgt_pktid.read();
6033        p_vci_tgt.rtrdid  = r_tgt_trdid.read();
6034        p_vci_tgt.rdata   = 0;
6035        p_vci_tgt.rerror  = 0;
6036        p_vci_tgt.reop    = true;
6037        break;
6038
6039    case TGT_REQ_BROADCAST:
6040    case TGT_REQ_ICACHE:
6041    case TGT_REQ_DCACHE:
6042        p_vci_tgt.cmdack  = false;
6043        p_vci_tgt.rspval  = false;
6044        break;
6045
6046    } // end switch TGT_FSM
6047#ifdef SOCLIB_MODULE_DEBUG
6048   std::cout << name()
6049             << " Moore R/W:" << std::hex
6050             << " p_vci_ini_rw.cmdval: " << p_vci_ini_rw.cmdval
6051             << " p_vci_ini_rw.address: " << p_vci_ini_rw.address
6052             << " p_vci_ini_rw.wdata: " << p_vci_ini_rw.wdata
6053             << " p_vci_ini_rw.cmd: " << p_vci_ini_rw.cmd
6054             << " p_vci_ini_rw.eop: " << p_vci_ini_rw.eop
6055             << std::endl;
6056
6057   std::cout << name()
6058             << " Moore TGT:" << std::hex
6059             << " p_vci_tgt.rspval: " << p_vci_tgt.rspval
6060             << std::endl;
6061
6062   std::cout << name()
6063             << " Moore Cleanup:" << std::hex
6064             << " p_vci_ini_c.cmdval: " << p_vci_ini_c.cmdval
6065             << " p_vci_ini_c.address: " << p_vci_ini_c.address
6066             << " p_vci_ini_c.trdid: " << p_vci_ini_c.trdid
6067             << " p_vci_ini_c.cmd: " << p_vci_ini_c.cmd
6068             << " p_vci_ini_c.eop: " << p_vci_ini_c.eop
6069             << std::endl;
6070#endif
6071}
6072
6073}}
6074
6075// Local Variables:
6076// tab-width: 4
6077// c-basic-offset: 4
6078// c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0))
6079// indent-tabs-mode: nil
6080// End:
6081
6082// vim: filetype=cpp:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=4:softtabstop=4
6083
6084
6085
6086
6087
6088
6089
6090
6091
6092
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.