source: trunk/IPs/systemC/processor/Morpheo/Behavioural/Core/Multi_Execute_loop/Execute_loop/Multi_Execute_unit/Execute_unit/Load_store_unit/SelfTest/include/Memory.h @ 101

Last change on this file since 101 was 101, checked in by rosiere, 15 years ago

1) Add soc test
2) fix bug (Pc management, Decod and execute, Update prediction ...)
  • Property svn:keywords set to Id
File size: 14.1 KB
Line 
1#ifndef MEMORY_H
2#define MEMORY_H
3
4#include <list>
5#include "systemc.h"
6#include "Common/include/BitManipulation.h"
7#include "Common/include/Debug.h"
8#include "Common/include/Log2.h"
9#include "Common/include/Test.h"
10#include "Behavioural/include/Constants.h"
11#include "Behavioural/include/Types.h"
12
13//================================================================{Memory_t}
14typedef struct 
15{
16  double                                  _cycle   ;
17  uint32_t                                _context ;
18  morpheo::behavioural::Tdcache_address_t _address ;
19  morpheo::behavioural::Tdcache_type_t    _type    ;
20  morpheo::behavioural::Tdcache_data_t    _data_old;
21  morpheo::behavioural::Tdcache_data_t    _data_new;
22} trace_memory_t;
23
24class Memory_t
25{
26private : const uint32_t          _nb_context;
27private : const uint32_t          _nb_word   ;
28private : const uint32_t          _size_word ;
29private : const uint32_t          _shift_addr;
30private : const morpheo::behavioural::Tdcache_address_t _mask_addr ;
31private :       morpheo::behavioural::Tdcache_data_t ** _data      ;
32 
33private : std::list<trace_memory_t> _trace_memory;
34
35public  : Memory_t (uint32_t nb_context, 
36                    uint32_t nb_word, 
37                    uint32_t size_word):
38  _nb_context   (nb_context),
39  _nb_word      (nb_word   ),
40  _size_word    (size_word ),
41  _shift_addr   (morpheo::log2(size_word/8)),
42  _mask_addr    (morpheo::gen_mask<morpheo::behavioural::Tdcache_address_t>(_shift_addr))
43  {
44    _data = new morpheo::behavioural::Tdcache_data_t * [nb_context];
45   
46    for (uint32_t i=0; i<nb_context; i++)
47      {
48        _data [i] = new morpheo::behavioural::Tdcache_data_t [nb_word];
49       
50        // random data
51        for (uint32_t j=0; j<nb_word; j++)
52          _data [i][j] = static_cast<morpheo::behavioural::Tdcache_data_t>(rand());
53      }
54
55    std::cout << "=====[ Memory's information ]" << std::endl
56              << "  * _nb_context : " << _nb_context << std::endl
57              << "  * _nb_word    : " << _nb_word    << std::endl
58              << "  * _size_word  : " << _size_word  << std::endl
59              << "  * _shift_addr : " << _shift_addr << std::endl
60              << "  * _mask_addr  : " << std::hex << _mask_addr << std::dec << std::endl;
61  }
62
63public  : ~Memory_t (void)
64  {
65    delete [] _data;
66  }
67
68public  : morpheo::behavioural::Tdcache_data_t access (uint32_t          context, 
69                                                       morpheo::behavioural::Tdcache_address_t address,
70                                                       morpheo::behavioural::Tdcache_type_t    type,
71                                                       morpheo::behavioural::Tdcache_data_t    data)
72  {
73    std::cout << "<Memory::access>" << std::endl
74              << " * context : " << context << std::endl
75              << " * address : " << std::hex << address << std::dec << std::endl
76              << " * type    : " << type << std::endl
77              << " * wdata   : " << std::hex << data << std::dec << std::endl;
78
79    morpheo::behavioural::Tdcache_data_t rdata;
80
81    if ((type == DCACHE_TYPE_LOAD_8 ) or
82        (type == DCACHE_TYPE_LOAD_16) or
83        (type == DCACHE_TYPE_LOAD_32) or
84        (type == DCACHE_TYPE_LOAD_64) )
85      rdata = read  (context, address, type);
86    else
87      if ((type == DCACHE_TYPE_STORE_8 ) or
88          (type == DCACHE_TYPE_STORE_16) or
89          (type == DCACHE_TYPE_STORE_32) or
90          (type == DCACHE_TYPE_STORE_64) )
91        rdata = write (context, address, type, data);
92      else
93        rdata = other (context, address, type);
94
95    std::cout << " * rdata   : " << std::hex << rdata << std::dec << std::endl;
96
97    return rdata;
98  }
99
100public  : morpheo::behavioural::Tdcache_data_t read_lsq (uint32_t          context,
101                                                         morpheo::behavioural::Tdcache_address_t address,
102                                                         morpheo::behavioural::Tdcache_type_t    type)
103  {
104    if (context>_nb_context)
105      TEST_KO("<Memory_t::read> nb context is too high");
106
107    morpheo::behavioural::Tdcache_address_t LSB = address &  _mask_addr;
108    morpheo::behavioural::Tdcache_address_t MSB = address >> _shift_addr;
109
110    if (MSB >_nb_word)
111      TEST_KO("<Memory_t::read> address is too high : %8.x", address);
112   
113    morpheo::behavioural::Tdcache_data_t data = _data [context][MSB] >> (LSB<<3);
114
115    switch (type)
116      {
117      case OPERATION_MEMORY_LOAD_8_Z  : 
118      case OPERATION_MEMORY_LOAD_16_Z : 
119      case OPERATION_MEMORY_LOAD_32_Z : 
120      case OPERATION_MEMORY_LOAD_64_Z : 
121      case OPERATION_MEMORY_LOAD_8_S  : 
122      case OPERATION_MEMORY_LOAD_16_S : 
123      case OPERATION_MEMORY_LOAD_32_S : 
124      case OPERATION_MEMORY_LOAD_64_S : return morpheo::extend<morpheo::behavioural::Tdcache_data_t>(_size_word,data, is_operation_memory_load_signed(type),memory_size(type));
125      default : TEST_KO("<Memory_t::read_lsq> invalide type"); return data;
126      }
127  }
128
129private : morpheo::behavioural::Tdcache_data_t read (uint32_t context,
130                                                     morpheo::behavioural::Tdcache_address_t address,
131                                                     morpheo::behavioural::Tdcache_type_t type)
132  {
133    // Address's Read must be aligned
134
135//     if ((address & _mask_addr) != 0)
136//       TEST_KO("<Memory_t::read> Address is not aligned");
137
138    if (context>_nb_context)
139      TEST_KO("<Memory_t::read> nb context is too high");
140
141    morpheo::behavioural::Tdcache_address_t MSB = address >> _shift_addr;
142
143    if (MSB >_nb_word)
144      TEST_KO("<Memory_t::read> address is too high");
145
146    morpheo::behavioural::Tdcache_data_t rdata = _data [context][MSB];
147    trace_memory_t trace;
148
149    trace._cycle    = sc_simulation_time();
150    trace._context  = context;
151    trace._address  = address;
152    trace._type     = type;
153    trace._data_old = rdata;
154    trace._data_new = rdata;
155
156    _trace_memory.push_back(trace);
157   
158    return rdata;
159  }
160
161private : morpheo::behavioural::Tdcache_data_t write (uint32_t context, 
162                                                      morpheo::behavioural::Tdcache_address_t address,
163                                                      morpheo::behavioural::Tdcache_type_t type,
164                                                      morpheo::behavioural::Tdcache_data_t data)
165  {
166    std::cout << "   * write" << std::endl;
167
168    if (context>_nb_context)
169      TEST_KO("<Memory_t::read> nb context is too high");
170
171    if (address>_nb_word)
172      TEST_KO("<Memory_t::read> address is too high");
173
174    morpheo::behavioural::Tdcache_address_t LSB = address &  _mask_addr;
175    morpheo::behavioural::Tdcache_address_t MSB = address >> _shift_addr;
176
177    std::cout << std::hex
178         << "     * LSB         : " << LSB << std::endl
179         << "     * MSB         : " << MSB << std::endl
180         << std::dec;
181 
182    morpheo::behavioural::Tdcache_data_t data_old    = _data [context][MSB];
183
184    // exemple to size_word = 32b
185    // LSB index_min
186    // 0   0
187    // 1   8
188    // 2   16
189    // 3   24
190
191    uint32_t memory_size = ((type==DCACHE_TYPE_STORE_16)?MEMORY_SIZE_16:
192                            ((type==DCACHE_TYPE_STORE_32)?MEMORY_SIZE_32:
193                             ((type==DCACHE_TYPE_STORE_64 )?MEMORY_SIZE_64:MEMORY_SIZE_8)));
194
195    uint32_t index_min = LSB<<3; // *8
196    uint32_t index_max = index_min+memory_size;
197
198    std::cout << "     * type        : " << type << std::endl
199         << "     * memory_size : " << memory_size << std::endl
200         << "     * index_min   : " << index_min << std::endl
201         << "     * index_max   : " << index_max << std::endl;
202   
203    morpheo::behavioural::Tdcache_data_t data_insert = data<<index_min; // the data is aligned at LSB
204
205//     std::cout << "read :" << std::endl
206//       << " * context     : " << context << std::endl
207//       << std::hex               
208//       << " * address     : " << address << std::endl
209//       << "   * LSB       : " << LSB       << std::endl
210//       << "   * MSB       : " << MSB       << std::endl
211//       << std::dec
212//       << "   * index_min : " << index_min << std::endl
213//       << "   * index_max : " << index_max << std::endl
214//       << " * type        : " << type    << std::endl;
215
216    if (index_max > _size_word)
217      TEST_KO("<Memory_t::read> illegal value of index_max : %d, size_word is %d.",index_max,_size_word);
218
219    morpheo::behavioural::Tdcache_data_t data_new = morpheo::insert<morpheo::behavioural::Tdcache_data_t>(data_old, data_insert, index_max-1, index_min);
220
221    _data [context][MSB] = data_new;
222   
223    std::cout << std::hex
224              << "     * data_old    : " << data_old << std::endl
225              << "     * data_new    : " << data_new << std::endl
226              << std::dec;
227
228
229    trace_memory_t trace;
230
231    trace._cycle    = sc_simulation_time();
232    trace._context  = context;
233    trace._address  = address;
234    trace._type     = type;
235    trace._data_old = data_old;
236    trace._data_new = data_new;
237
238    _trace_memory.push_back(trace);
239 
240    return data_old;
241  }
242
243private : morpheo::behavioural::Tdcache_data_t other (uint32_t context,
244                                                      morpheo::behavioural::Tdcache_address_t address,
245                                                      morpheo::behavioural::Tdcache_type_t type)
246  {
247    trace_memory_t trace;
248
249    trace._cycle    = sc_simulation_time();
250    trace._context  = context;
251    trace._address  = address;
252    trace._type     = type;
253    trace._data_old = 0;
254    trace._data_new = 0;
255
256    _trace_memory.push_back(trace);
257
258    return 0;
259  }
260
261public : void trace (void)
262  {
263    for (std::list<trace_memory_t>::iterator i=_trace_memory.begin(); i!= _trace_memory.end(); i++)
264      {
265        std::cout << "{" << i->_cycle << "}\t"
266                  << i->_context << " - ";
267
268        switch(i->_type)
269          {
270          case DCACHE_TYPE_LOCK            : std::cout << "DCACHE_TYPE_LOCK           "; break;
271          case DCACHE_TYPE_INVALIDATE      : std::cout << "DCACHE_TYPE_INVALIDATE     "; break;
272          case DCACHE_TYPE_PREFETCH        : std::cout << "DCACHE_TYPE_PREFETCH       "; break;
273          case DCACHE_TYPE_FLUSH           : std::cout << "DCACHE_TYPE_FLUSH          "; break;
274          case DCACHE_TYPE_SYNCHRONIZATION : std::cout << "DCACHE_TYPE_SYNCHRONIZATION"; break;
275          case DCACHE_TYPE_LOAD_8          : std::cout << "DCACHE_TYPE_LOAD_8         "; break;
276          case DCACHE_TYPE_LOAD_16         : std::cout << "DCACHE_TYPE_LOAD_16        "; break;
277          case DCACHE_TYPE_LOAD_32         : std::cout << "DCACHE_TYPE_LOAD_32        "; break;
278          case DCACHE_TYPE_LOAD_64         : std::cout << "DCACHE_TYPE_LOAD_64        "; break;
279          case DCACHE_TYPE_STORE_8         : std::cout << "DCACHE_TYPE_STORE_8        "; break;
280          case DCACHE_TYPE_STORE_16        : std::cout << "DCACHE_TYPE_STORE_16       "; break;
281          case DCACHE_TYPE_STORE_32        : std::cout << "DCACHE_TYPE_STORE_32       "; break;
282          case DCACHE_TYPE_STORE_64        : std::cout << "DCACHE_TYPE_STORE_64       "; break;
283          }
284        std::cout << " - "
285                  << std::hex
286                  << i->_address << " : "
287                  << i->_data_old << " -> "
288                  << i->_data_new << std::endl
289                  << std::dec;
290      }
291  }
292};
293
294inline void test_Memory_t (void)
295{
296  const uint32_t _nb_context =   4;
297  const uint32_t _size_word  =  32;
298  const uint32_t _nb_word    = 100; 
299 
300  Memory_t * memory = new Memory_t (_nb_context, _nb_word, _size_word);
301 
302  memory -> access (2, 0x10, DCACHE_TYPE_STORE_32, 0xdeadbeef);
303  memory -> access (2, 0x14, DCACHE_TYPE_STORE_16, 0xdada5678);
304  memory -> access (2, 0x16, DCACHE_TYPE_STORE_16, 0xbead1234);
305  memory -> access (2, 0x18, DCACHE_TYPE_STORE_8 , 0x45675681);
306  memory -> access (2, 0x19, DCACHE_TYPE_STORE_8 , 0x1f311219);
307  memory -> access (2, 0x1a, DCACHE_TYPE_STORE_8 , 0x2e075607);
308  memory -> access (2, 0x1b, DCACHE_TYPE_STORE_8 , 0x19811221);
309 
310  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> access (2, 0x10, DCACHE_TYPE_LOAD_32, 0), 0xdeadbeef);
311  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> access (2, 0x14, DCACHE_TYPE_LOAD_32, 0), 0x12345678);
312  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> access (2, 0x18, DCACHE_TYPE_LOAD_32, 0), 0x21071981);
313
314  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> access (2, 0x10, DCACHE_TYPE_LOAD_32, 0), 0xdeadbeef);
315  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> access (2, 0x10, DCACHE_TYPE_LOAD_16, 0), 0xbeef);
316  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> access (2, 0x12, DCACHE_TYPE_LOAD_16, 0), 0xdead);
317  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> access (2, 0x10, DCACHE_TYPE_LOAD_8 , 0), 0xef);
318  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> access (2, 0x11, DCACHE_TYPE_LOAD_8 , 0), 0xbe);
319  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> access (2, 0x12, DCACHE_TYPE_LOAD_8 , 0), 0xad);
320  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> access (2, 0x13, DCACHE_TYPE_LOAD_8 , 0), 0xde);
321
322  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x10, OPERATION_MEMORY_LOAD_8_Z ), 0x000000ef);
323  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x10, OPERATION_MEMORY_LOAD_8_S ), 0xffffffef);
324  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x10, OPERATION_MEMORY_LOAD_16_Z), 0x0000beef);
325  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x10, OPERATION_MEMORY_LOAD_16_S), 0xffffbeef);
326  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x10, OPERATION_MEMORY_LOAD_32_Z), 0xdeadbeef);
327  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x10, OPERATION_MEMORY_LOAD_32_S), 0xdeadbeef);
328
329  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x12, OPERATION_MEMORY_LOAD_8_Z ), 0x000000ad);
330  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x12, OPERATION_MEMORY_LOAD_8_S ), 0xffffffad);
331  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x12, OPERATION_MEMORY_LOAD_16_Z), 0x0000dead);
332  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x12, OPERATION_MEMORY_LOAD_16_S), 0xffffdead);
333
334  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x14, OPERATION_MEMORY_LOAD_8_Z ), 0x00000078);
335  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x14, OPERATION_MEMORY_LOAD_8_S ), 0x00000078);
336  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x18, OPERATION_MEMORY_LOAD_16_Z), 0x00001981);
337  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x18, OPERATION_MEMORY_LOAD_16_S), 0x00001981);
338  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x18, OPERATION_MEMORY_LOAD_32_Z), 0x21071981);
339  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x18, OPERATION_MEMORY_LOAD_32_S), 0x21071981);
340
341  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x1a, OPERATION_MEMORY_LOAD_8_Z ), 0x00000007);
342  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x1a, OPERATION_MEMORY_LOAD_8_S ), 0x00000007);
343  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x1a, OPERATION_MEMORY_LOAD_16_Z), 0x00002107);
344  TEST(morpheo::behavioural::Tdcache_data_t, memory -> read_lsq (2, 0x1a, OPERATION_MEMORY_LOAD_16_S), 0x00002107);
345
346  delete memory;
347}
348
349#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.