source: trunk/IPs/systemC/processor/Morpheo/Behavioural/Core/Multi_Execute_loop/Execute_loop/Multi_Execute_unit/Execute_unit/Load_store_unit/include/Load_store_unit.h @ 78

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Add :

  • Execute_loop (must be test systemC)
  • Prediction
    • Direction : predifined scheme
    • Branch Target Buffer
  • iFetch_unit
    • ifetch_queue
    • pc management
  • Decod_unit
    • coming soon : support for custom operation
  • Rename_unit
    • RAT
    • Free_list
    • Dependence RAW check
    • Load store unit pointer
  • New Environnement (hierarchy_memory will remove in a next version)


Modif :

  • Manage Custom Operation
  • All component in execute_loop to use the new statistics management

Not Finish :

  • Return Address Stack
  • Environnement
File size: 12.2 KB
Line 
1#ifndef morpheo_behavioural_core_multi_execute_loop_execute_loop_multi_execute_unit_execute_unit_load_store_unit_Load_store_unit_h
2#define morpheo_behavioural_core_multi_execute_loop_execute_loop_multi_execute_unit_execute_unit_load_store_unit_Load_store_unit_h
3
4/*
5 * $Id$
6 *
7 * [ Description ]
8 *
9 * Ce composant peut être amélioré en placant deux ptr de lecture au lieu d'un : un pour l'accès au cache et un pour le commit
10 */
11
12#ifdef SYSTEMC
13#include "systemc.h"
14#endif
15
16#include <iostream>
17#include "Common/include/ToString.h"
18#include "Common/include/Debug.h"
19
20#include "Behavioural/Generic/Queue_Control/include/Queue_Control.h"
21
22#include "Behavioural/Core/Multi_Execute_loop/Execute_loop/Multi_Execute_unit/Execute_unit/Load_store_unit/include/Types.h"
23#include "Behavioural/Generic/Queue_Control/include/Queue_Control.h"
24#include "Behavioural/Core/Multi_Execute_loop/Execute_loop/Multi_Execute_unit/Execute_unit/Load_store_unit/include/Parameters.h"
25#ifdef STATISTICS
26#include "Behavioural/include/Stat.h"
27#endif
28#include "Behavioural/include/Component.h"
29#ifdef VHDL
30#include "Behavioural/include/Vhdl.h"
31#endif
32
33namespace morpheo {
34namespace behavioural {
35namespace core {
36namespace multi_execute_loop {
37namespace execute_loop {
38namespace multi_execute_unit {
39namespace execute_unit {
40namespace load_store_unit {
41
42
43  class Load_store_unit
44#if SYSTEMC
45    : public sc_module
46#endif
47  {
48    // -----[ fields ]----------------------------------------------------
49    // Parameters
50  protected : const std::string       _name;
51
52  protected : const Parameters * _param;
53
54#ifdef STATISTICS
55  public    : Stat                           * _stat;
56
57  private   : counter_t                      * _stat_use_store_queue;
58  private   : counter_t                      * _stat_use_load_queue;
59  private   : counter_t                      * _stat_use_speculative_access_queue;
60
61  private   : counter_t                      * _stat_average_use_store_queue;
62  private   : counter_t                      * _stat_average_use_load_queue;
63  private   : counter_t                      * _stat_average_use_speculative_access_queue;
64
65  private   : counter_t                      * _stat_percent_use_store_queue;
66  private   : counter_t                      * _stat_percent_use_load_queue;
67  private   : counter_t                      * _stat_percent_use_speculative_access_queue;
68
69//   private   : counter_t                      * _stat_nb_load_miss_speculation;
70//   private   : counter_t                      * _stat_nb_head_ko;
71
72//   private   : counter_t                      * _stat_nb_inst_load;
73//   private   : counter_t                      * _stat_nb_inst_store;
74//   private   : counter_t                      * _stat_nb_inst_lock;
75//   private   : counter_t                      * _stat_nb_inst_prefetch;
76//   private   : counter_t                      * _stat_nb_inst_invalid;
77//   private   : counter_t                      * _stat_nb_inst_flush;
78//   private   : counter_t                      * _stat_nb_inst_sync;
79#endif
80
81  public    : Component                      * _component;
82  private   : Interfaces                     * _interfaces;
83
84#ifdef SYSTEMC
85    // ~~~~~[ Interface ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
86    // Interface
87  public    : SC_CLOCK                      *  in_CLOCK        ;
88  public    : SC_IN (Tcontrol_t)            *  in_NRESET       ;
89
90    // ~~~~~[ Interface "memory_in" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
91  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )    *  in_MEMORY_IN_VAL         ;
92  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )    * out_MEMORY_IN_ACK         ;
93  public    : SC_IN (Tcontext_t        )    *  in_MEMORY_IN_CONTEXT_ID  ;
94  public    : SC_IN (Tcontext_t        )    *  in_MEMORY_IN_FRONT_END_ID;
95  public    : SC_IN (Tcontext_t        )    *  in_MEMORY_IN_OOO_ENGINE_ID;
96  public    : SC_IN (Tpacket_t         )    *  in_MEMORY_IN_PACKET_ID   ;
97  public    : SC_IN (Toperation_t      )    *  in_MEMORY_IN_OPERATION   ;
98  public    : SC_IN (Ttype_t           )    *  in_MEMORY_IN_TYPE        ;
99  public    : SC_IN (Tlsq_ptr_t        )    *  in_MEMORY_IN_STORE_QUEUE_PTR_WRITE;
100  public    : SC_IN (Tlsq_ptr_t        )    *  in_MEMORY_IN_LOAD_QUEUE_PTR_WRITE ;
101  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )    *  in_MEMORY_IN_HAS_IMMEDIAT;
102  public    : SC_IN (Tgeneral_data_t   )    *  in_MEMORY_IN_IMMEDIAT    ; // memory address
103  public    : SC_IN (Tgeneral_data_t   )    *  in_MEMORY_IN_DATA_RA     ; // memory address
104  public    : SC_IN (Tgeneral_data_t   )    *  in_MEMORY_IN_DATA_RB     ; // data        (store)
105  public    : SC_IN (Tspecial_data_t   )    *  in_MEMORY_IN_DATA_RC     ;
106  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )    *  in_MEMORY_IN_WRITE_RD    ; // = (operation==load)
107  public    : SC_IN (Tgeneral_address_t)    *  in_MEMORY_IN_NUM_REG_RD  ; // destination (load)
108  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )    *  in_MEMORY_IN_WRITE_RE    ;
109  public    : SC_IN (Tspecial_address_t)    *  in_MEMORY_IN_NUM_REG_RE  ;
110
111    // ~~~~~[ Interface "memory_out" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
112  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )    * out_MEMORY_OUT_VAL       ;
113  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )    *  in_MEMORY_OUT_ACK       ;
114  public    : SC_OUT(Tcontext_t        )    * out_MEMORY_OUT_CONTEXT_ID;
115  public    : SC_OUT(Tcontext_t        )    * out_MEMORY_OUT_FRONT_END_ID;
116  public    : SC_OUT(Tcontext_t        )    * out_MEMORY_OUT_OOO_ENGINE_ID;
117  public    : SC_OUT(Tpacket_t         )    * out_MEMORY_OUT_PACKET_ID ;
118//public    : SC_OUT(Toperation_t      )    * out_MEMORY_OUT_OPERATION ;
119  public    : SC_OUT(Ttype_t           )    * out_MEMORY_OUT_TYPE      ;
120  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )    * out_MEMORY_OUT_WRITE_RD  ; // = (operation==load)
121  public    : SC_OUT(Tgeneral_address_t)    * out_MEMORY_OUT_NUM_REG_RD; // destination (load)
122  public    : SC_OUT(Tgeneral_data_t   )    * out_MEMORY_OUT_DATA_RD   ; // data        (load)
123  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )    * out_MEMORY_OUT_WRITE_RE  ;
124  public    : SC_OUT(Tspecial_address_t)    * out_MEMORY_OUT_NUM_REG_RE;
125  public    : SC_OUT(Tspecial_data_t   )    * out_MEMORY_OUT_DATA_RE   ;
126  public    : SC_OUT(Texception_t      )    * out_MEMORY_OUT_EXCEPTION ;
127  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )    * out_MEMORY_OUT_NO_SEQUENCE;
128  public    : SC_OUT(Tgeneral_data_t   )    * out_MEMORY_OUT_ADDRESS   ;
129   
130
131    // ~~~~~[ Interface "dcache_req" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
132  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )    * out_DCACHE_REQ_VAL       ;
133  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )    *  in_DCACHE_REQ_ACK       ;
134  public    : SC_OUT(Tcontext_t        )    * out_DCACHE_REQ_CONTEXT_ID;
135  public    : SC_OUT(Tpacket_t         )    * out_DCACHE_REQ_PACKET_ID ;
136  public    : SC_OUT(Tdcache_address_t )    * out_DCACHE_REQ_ADDRESS   ;
137  public    : SC_OUT(Tdcache_type_t    )    * out_DCACHE_REQ_TYPE      ;
138  public    : SC_OUT(Tdcache_data_t    )    * out_DCACHE_REQ_WDATA     ;
139
140    // ~~~~~[ Interface "dcache_rsp" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
141  public    : SC_IN (Tcontrol_t        )    *  in_DCACHE_RSP_VAL       ;
142  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )    * out_DCACHE_RSP_ACK       ;
143  public    : SC_IN (Tcontext_t        )    *  in_DCACHE_RSP_CONTEXT_ID;
144  public    : SC_IN (Tpacket_t         )    *  in_DCACHE_RSP_PACKET_ID ;
145  public    : SC_IN (Tdcache_data_t    )    *  in_DCACHE_RSP_RDATA     ;
146  public    : SC_IN (Tdcache_error_t   )    *  in_DCACHE_RSP_ERROR     ;
147
148    // ~~~~~[ Interface "bypass_memory" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
149  public    : SC_OUT(Tcontrol_t        )   ** out_BYPASS_MEMORY_VAL       ;
150  public    : SC_OUT(Tcontext_t        )   ** out_BYPASS_MEMORY_OOO_ENGINE_ID;
151  public    : SC_OUT(Tgeneral_address_t)   ** out_BYPASS_MEMORY_NUM_REG   ;
152  public    : SC_OUT(Tgeneral_data_t   )   ** out_BYPASS_MEMORY_DATA      ;
153
154    // ~~~~~[ Component ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~   
155  protected : Tstore_queue_entry_t                                        * _store_queue;
156  protected : Tload_queue_entry_t                                         * _load_queue;
157  protected : Tspeculative_access_queue_entry_t                           * _speculative_access_queue;
158  protected : morpheo::behavioural::generic::queue_control::Queue_Control * _speculative_access_queue_control;
159
160    // function pointer
161  public    : void (morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::Load_store_unit::*function_transition     ) (void);
162  public    : void (morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::Load_store_unit::*function_genMoore       ) (void);
163  public    : void (morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::Load_store_unit::*function_genMealy_dcache) (void);
164  public    : void (morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::Load_store_unit::*function_genMealy_insert) (void);
165  public    : void (morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::Load_store_unit::*function_genMealy_retire) (void);
166
167    // ~~~~~[ Register ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~   
168
169    // ~~~~~[ Internal ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
170
171    // Registers
172  public    : Tlsq_ptr_t                      reg_STORE_QUEUE_PTR_READ;
173//public    : Tlsq_ptr_t                      reg_LOAD_QUEUE_PTR_READ ;
174  public    : Tlsq_ptr_t                      reg_LOAD_QUEUE_CHECK_PRIORITY ;
175
176    // signal
177  public    : Tlsq_ptr_t                      internal_SPECULATIVE_ACCESS_QUEUE_PTR_READ ;
178
179  private   : Tcontrol_t                      internal_MEMORY_IN_ACK;
180  private   : Tcontrol_t                      internal_MEMORY_OUT_VAL;
181  private   : Tselect_queue_t                 internal_MEMORY_OUT_SELECT_QUEUE;
182  public    : Tlsq_ptr_t                      internal_MEMORY_OUT_PTR;
183
184  private   : Tcontrol_t                      internal_DCACHE_RSP_ACK;
185  private   : Tcontrol_t                      internal_DCACHE_REQ_VAL;
186  private   : Tselect_queue_t                 internal_DCACHE_REQ_SELECT_QUEUE;
187#endif
188
189    // -----[ methods ]---------------------------------------------------
190
191#ifdef SYSTEMC
192    SC_HAS_PROCESS (Load_store_unit);
193#endif
194  public  :          Load_store_unit             
195  (
196#ifdef SYSTEMC
197   sc_module_name                                name,
198#else                                         
199   std::string                                   name,
200#endif                                         
201#ifdef STATISTICS
202   morpheo::behavioural::Parameters_Statistics * param_statistics,
203#endif
204   Parameters                                  * param );
205  public  :          ~Load_store_unit             (void);
206                                               
207#ifdef SYSTEMC                                 
208  private : void     allocation                (void);
209  private : void     deallocation              (void);
210
211  public  : void     transition                (void);
212  public  : void     genMoore                  (void);
213  public  : void     genMealy_dcache           (void);
214  public  : void     genMealy_insert           (void);
215  public  : void     genMealy_retire           (void);
216   
217  public  : void     function_speculative_load_commit_transition      (void);
218  public  : void     function_speculative_load_commit_genMoore        (void);
219  public  : void     function_speculative_load_commit_genMealy_dcache (void);
220  public  : void     function_speculative_load_commit_genMealy_insert (void);
221  public  : void     function_speculative_load_commit_genMealy_retire (void);
222#endif                                         
223
224#ifdef STATISTICS
225  public  : void     statistics_declaration    (morpheo::behavioural::Parameters_Statistics * param_statistics);
226#endif
227                                               
228#if VHDL                                       
229  public  : void     vhdl                      (void);
230  private : void     vhdl_declaration          (Vhdl * & vhdl);
231  private : void     vhdl_body                 (Vhdl * & vhdl);
232#endif                                         
233                                               
234#if defined(STATISTICS) or defined(VHDL_TESTBENCH)
235  private : void     end_cycle                 (void);
236#endif
237  };
238
239}; // end namespace load_store_unit
240}; // end namespace execute_unit
241}; // end namespace multi_execute_unit
242}; // end namespace execute_loop
243}; // end namespace multi_execute_loop
244}; // end namespace core
245
246}; // end namespace behavioural
247}; // end namespace morpheo             
248
249#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.