source: trunk/IPs/systemC/processor/Morpheo/Behavioural/Core/Multi_Execute_loop/Execute_loop/Multi_Execute_unit/Execute_unit/Load_store_unit/include/Types.h @ 131

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Modif for performance :
1) Load Store Unit : store send request to valid exeception
2) Commit_unit : retire can bypass store
3) Commit_unit : add stat to manage store instruction
4) Load Store Unit and Load Store Pointer Manager : add store_queue_ptr_read
5) Fix lot of bug
  • Property svn:keywords set to Id
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Line 
1#ifndef morpheo_behavioural_core_multi_execute_loop_execute_loop_multi_execute_unit_execute_unit_load_store_unit_Types_h
2#define morpheo_behavioural_core_multi_execute_loop_execute_loop_multi_execute_unit_execute_unit_load_store_unit_Types_h
3
4/*
5 * $Id: Types.h 122 2009-06-03 08:15:51Z rosiere $
6 *
7 * [ Description ]
8 *
9 */
10
11#include "Behavioural/include/Types.h"
12#include "Common/include/ToString.h"
13#include "Common/include/FromString.h"
14#include "Common/include/ErrorMorpheo.h"
15#include <ostream>
16
17namespace morpheo {
18namespace behavioural {
19namespace core {
20namespace multi_execute_loop {
21namespace execute_loop {
22namespace multi_execute_unit {
23namespace execute_unit {
24namespace load_store_unit {
25
26#define DCACHE_REQ_IS_LOAD(x)   (x<<1)
27#define DCACHE_REQ_IS_STORE(x) ((x<<1)|1)
28
29#define DCACHE_RSP_IS_LOAD(x)  ((x&1)==0)
30#define DCACHE_RSP_IS_STORE(x) ((x&1)==1)
31
32
33  typedef enum 
34    {
35       NO_SPECULATIVE_LOAD     //each load wait all previous store before the data cache access
36      ,SPECULATIVE_LOAD_ACCESS //each load wait all previous store before the commiting
37      ,SPECULATIVE_LOAD_COMMIT //each load commit the result before the end of dependence's check
38    //,SPECULATIVE_LOAD_BYPASS //each load bypass the result before the end of dependence's check
39    } Tspeculative_load_t; 
40 
41  typedef enum
42    {
43      SELECT_STORE_QUEUE,
44      SELECT_LOAD_QUEUE ,
45      SELECT_LOAD_QUEUE_SPECULATIVE
46    } Tselect_queue_t;
47 
48  // ----------------------------------------------------------
49  // Store Queue
50  // ----------------------------------------------------------
51
52  typedef enum
53    {
54      STORE_QUEUE_EMPTY                   //entry is empty
55      ,STORE_QUEUE_NO_VALID_NO_SPECULATIVE //entry is the top of rob, and operation isn't arrive
56      ,STORE_QUEUE_VALID_SPECULATIVE       //entry is arrive and wait the top of rob
57      ,STORE_QUEUE_VALID_NO_SPECULATIVE    //entry is ok, can be access at a dcache port.
58      ,STORE_QUEUE_COMMIT                  //entry have access at dcache
59    } Tstore_queue_state_t;
60
61  class Tstore_queue_entry_t
62  {
63  public    : Tstore_queue_state_t _state               ;
64  public    : Tcontext_t           _context_id          ;
65  public    : Tcontext_t           _front_end_id        ;
66  public    : Tcontext_t           _ooo_engine_id       ;
67  public    : Tpacket_t            _packet_id           ;
68  public    : Toperation_t         _operation           ;
69  public    : Tlsq_ptr_t           _load_queue_ptr_write;
70  public    : Tdcache_address_t    _address             ;
71  public    : Tgeneral_data_t      _wdata               ;
72//public    : Tcontrol_t           _write_rd            ;
73//public    : Tgeneral_address_t   _num_reg_rd          ;
74  public    : Texception_t         _exception           ;
75  public    : bool                 _send_commit         ;
76
77    friend std::ostream & operator << (std::ostream& os, const Tstore_queue_entry_t & x) 
78    {
79      return os << " * state                               : " << x._state << std::endl
80                << "   * packet                            : " << toString(x._packet_id) << std::endl
81                << "   * context, front_end, ooo_engine_id : " << toString(x._context_id) << " - " << toString(x._front_end_id) << " - " << toString(x._ooo_engine_id) << std::endl
82                << "   * operation                         : " << toString(x._operation) << std::endl
83                << "   * load_ptr                          : " << toString(x._load_queue_ptr_write) << std::endl
84                << "   * exception                         : " << toString(x._exception) << std::endl
85                << std::hex
86                << "   * address                           : " << toString(x._address)<< std::endl
87                << "   * wdata                             : " << toString(x._wdata) << std::endl
88                << std::dec;
89    }
90  };
91 
92 
93
94  // ----------------------------------------------------------
95  // Speculative_Access  Queue
96  // ----------------------------------------------------------
97
98  typedef enum
99    {
100      SPECULATIVE_ACCESS_QUEUE_EMPTY            //entry is empty
101      ,SPECULATIVE_ACCESS_QUEUE_WAIT_CACHE      //entry is valid and can access at the dcache
102      ,SPECULATIVE_ACCESS_QUEUE_WAIT_LOAD_QUEUE //entry wait an empty slot in load queue
103    } Tspeculative_access_queue_state_t;
104
105  class Tspeculative_access_queue_entry_t
106  {
107  public    : Tspeculative_access_queue_state_t  _state                ;
108  public    : Tcontext_t                         _context_id           ;
109  public    : Tcontext_t                         _front_end_id         ;
110  public    : Tcontext_t                         _ooo_engine_id        ;
111  public    : Tpacket_t                          _packet_id            ;
112  public    : Toperation_t                       _operation            ;
113  public    : Tlsq_ptr_t                         _load_queue_ptr_write ;
114  public    : Tlsq_ptr_t                         _store_queue_ptr_write;
115  public    : Tlsq_ptr_t                         _store_queue_ptr_read ;
116  public    : Tcontrol_t                         _store_queue_empty    ;
117  public    : Tdcache_address_t                  _address              ;
118  public    : Tcontrol_t                         _write_rd             ;
119  public    : Tgeneral_address_t                 _num_reg_rd           ;
120  public    : Texception_t                       _exception            ;
121
122    friend std::ostream & operator << (std::ostream& os, const Tspeculative_access_queue_entry_t & x)
123    {
124      return os << " * state                               : " << x._state << std::endl
125                << "   * packet                            : " << toString(x._packet_id) << std::endl
126                << "   * context, front_end, ooo_engine_id : " << toString(x._context_id) << " - " << toString(x._front_end_id) << " - " << toString(x._ooo_engine_id) << std::endl
127                << "   * operation                         : " << toString(x._operation) << std::endl
128                << "   * load, store ptr_(write/read) empty: " << toString(x._load_queue_ptr_write) << " - " << toString(x._store_queue_ptr_write) << " - " << toString(x._store_queue_ptr_read) << " - " << toString(x._store_queue_empty) << std::endl
129                << "   * exception                         : " << toString(x._exception) << std::endl
130                << std::hex
131                << "   * address                           : " << toString(x._address)<< std::endl
132                << std::dec
133                << "   * write_rd, num_reg_rd              : " << toString(x._write_rd) << " - " << toString(x._num_reg_rd)<< std::endl;
134    }
135  };
136
137  // ----------------------------------------------------------
138  // Load  Queue
139  // ----------------------------------------------------------
140
141  //                                   HAVE_DCACHE_RSP MUST_CHECK DECOD_BARRIER
142  // OPERATION_MEMORY_LOAD             X               X          -
143  // OPERATION_MEMORY_LOCK             -               -          -
144  // OPERATION_MEMORY_INVALIDATE       -               -          X (mtspr)
145  // OPERATION_MEMORY_PREFETCH         -               -          -
146  // OPERATION_MEMORY_FLUSH            -               -          X (mtspr)
147  // OPERATION_MEMORY_SYNCHRONIZATION  X               -          X (msync, psync, csync)
148 
149#define have_dcache_rsp(x) (is_operation_memory_load(x) or (x==OPERATION_MEMORY_SYNCHRONIZATION))
150#define must_check(x)      (is_operation_memory_load(x))
151
152  typedef enum
153    {
154      LOAD_QUEUE_EMPTY         //entry is empty
155      ,LOAD_QUEUE_WAIT_CHECK   //entry must wait the respons and check dependence with store
156      ,LOAD_QUEUE_WAIT         //entry must wait the respons
157      ,LOAD_QUEUE_COMMIT_CHECK //entry must check dependence and can commit speculative
158      ,LOAD_QUEUE_CHECK        //entry must check dependence with store
159      ,LOAD_QUEUE_COMMIT       //entry must commit the instruction
160    } Tload_queue_state_t;
161
162  class Tload_queue_entry_t
163  {
164  public    : Tload_queue_state_t  _state            ;
165  public    : Tcontext_t           _context_id       ;
166  public    : Tcontext_t           _front_end_id     ;
167  public    : Tcontext_t           _ooo_engine_id    ;
168  public    : Tpacket_t            _packet_id        ;
169  public    : Toperation_t         _operation        ;
170  public    : Tlsq_ptr_t           _store_queue_ptr_write;
171  public    : Tlsq_ptr_t           _store_queue_ptr_read ;
172  public    : Tcontrol_t           _store_queue_empty    ;
173  public    : Tdcache_address_t    _address          ;
174  public    : Tdcache_address_t    _check_hit_byte   ; 
175  public    : Tcontrol_t           _check_hit        ;
176  public    : Tdcache_address_t    _shift            ;
177  public    : Tcontrol_t           _is_load_signed   ;
178  public    : Taccess_t            _access_size      ;
179  public    : Tgeneral_data_t      _rdata            ;
180  public    : Tcontrol_t           _write_rd         ;
181  public    : Tgeneral_address_t   _num_reg_rd       ;
182  public    : Texception_t         _exception        ;
183
184    friend std::ostream & operator << (std::ostream& os, const Tload_queue_entry_t & x)
185    {
186      return os << " * state                               : " << x._state << std::endl
187                << "   * packet                            : " << toString(x._packet_id) << std::endl
188                << "   * context, front_end, ooo_engine_id : " << toString(x._context_id) << " - " << toString(x._front_end_id) << " - " << toString(x._ooo_engine_id) << std::endl
189                << "   * operation                         : " << toString(x._operation) << std::endl
190                << "   * store_queue ptr_(write,read) empty: " << toString(x._store_queue_ptr_write) << " - " << toString(x._store_queue_ptr_read) << " - " << toString(x._store_queue_empty) <<std::endl
191                << "   * exception                         : " << toString(x._exception) << std::endl
192                << "   * check_hit, check_hit_byte         : " << toString(x._check_hit) << " - " << toString(x._check_hit_byte) << std::endl
193                << std::hex
194                << "   * address                           : " << toString(x._address)<< std::endl
195                << "   * rdata                             : " << toString(x._rdata) << std::endl
196                << std::dec
197                << "   * write_rd, num_reg_rd              : " << toString(x._write_rd) << " - " << toString(x._num_reg_rd)<< std::endl;
198    }
199
200  };
201
202}; // end namespace load_store_unit
203}; // end namespace execute_unit
204}; // end namespace multi_execute_unit
205}; // end namespace execute_loop
206}; // end namespace multi_execute_loop
207}; // end namespace core
208}; // end namespace behavioural
209
210  template<> inline std::string toString<morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::Tspeculative_load_t>(const morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::Tspeculative_load_t& x)
211  {
212    switch (x)
213      {
214      case morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::NO_SPECULATIVE_LOAD     : return "no_speculative_load"    ; break;
215      case morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::SPECULATIVE_LOAD_ACCESS : return "speculative_load_access"; break;
216      case morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::SPECULATIVE_LOAD_COMMIT : return "speculative_load_commit"; break;
217//       case morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::SPECULATIVE_LOAD_BYPASS : return "speculative_load_bypass"; break;
218      default    : return ""      ; break;
219      }
220  };
221
222  template<> inline morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::Tspeculative_load_t fromString<morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::Tspeculative_load_t>(const std::string& x)
223  {
224    if ( (x.compare(toString(static_cast<uint32_t>(morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::NO_SPECULATIVE_LOAD    ))) == 0) or
225         (x.compare("no_speculative_load")     == 0))
226      return morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::NO_SPECULATIVE_LOAD;
227    if ( (x.compare(toString(static_cast<uint32_t>(morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::SPECULATIVE_LOAD_ACCESS))) == 0) or
228         (x.compare("speculative_load_access") == 0))
229      return morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::SPECULATIVE_LOAD_ACCESS;
230    if ( (x.compare(toString(static_cast<uint32_t>(morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::SPECULATIVE_LOAD_COMMIT))) == 0) or
231         (x.compare("speculative_load_commit") == 0))
232      return morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::SPECULATIVE_LOAD_COMMIT;
233//     if ( (x.compare(toString(static_cast<uint32_t>(morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::SPECULATIVE_LOAD_BYPASS)))) or
234//          (x.compare("speculative_load_bypass") == 0))
235//       return morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::SPECULATIVE_LOAD_BYPASS;
236   
237    throw (ErrorMorpheo ("<fromString> : Unknow string : \""+x+"\""));
238  };
239
240
241  template<> inline std::string toString<morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::Tstore_queue_state_t>(const morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::Tstore_queue_state_t& x)
242  {
243    switch (x)
244      {
245      case morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::STORE_QUEUE_EMPTY                   : return "empty"                  ; break;
246      case morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::STORE_QUEUE_NO_VALID_NO_SPECULATIVE : return "no_valid_no_speculative"; break;
247      case morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::STORE_QUEUE_VALID_SPECULATIVE       : return "valid_speculative"      ; break;
248      case morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::STORE_QUEUE_VALID_NO_SPECULATIVE    : return "valid_no_speculative"   ; break;
249      case morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::STORE_QUEUE_COMMIT                  : return "commit"                 ; break;
250      default    : return ""      ; break;
251      }
252  };
253
254  template<> inline std::string toString<morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::Tspeculative_access_queue_state_t>(const morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::Tspeculative_access_queue_state_t& x)
255  {
256    switch (x)
257      {
258      case morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::SPECULATIVE_ACCESS_QUEUE_EMPTY           : return "empty"          ; break;
259      case morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::SPECULATIVE_ACCESS_QUEUE_WAIT_CACHE      : return "wait_cache"     ; break;
260      case morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::SPECULATIVE_ACCESS_QUEUE_WAIT_LOAD_QUEUE : return "wait_load_queue"; break;
261      default    : return ""      ; break;
262      }
263  };
264
265  template<> inline std::string toString<morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::Tload_queue_state_t>(const morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::Tload_queue_state_t& x)
266  {
267    switch (x)
268      {
269      case morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::LOAD_QUEUE_EMPTY        : return "empty"       ; break;
270      case morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::LOAD_QUEUE_WAIT_CHECK   : return "wait_check"  ; break;
271      case morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::LOAD_QUEUE_WAIT         : return "wait"        ; break;
272      case morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::LOAD_QUEUE_COMMIT_CHECK : return "commit_check"; break;
273      case morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::LOAD_QUEUE_CHECK        : return "check"       ; break;
274      case morpheo::behavioural::core::multi_execute_loop::execute_loop::multi_execute_unit::execute_unit::load_store_unit::LOAD_QUEUE_COMMIT       : return "commit"      ; break;
275      default    : return ""      ; break;
276      }
277  };
278
279}; // end namespace morpheo             
280
281#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.