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 @ 88

Last change on this file since 88 was 88, checked in by rosiere, 16 years ago

Almost complete design
with Test and test platform
  • 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.