source: trunk/IPs/systemC/processor/Morpheo/Behavioural/Core/Multi_Front_end/Front_end/Prediction_unit/Prediction_unit_Glue/src/Prediction_unit_Glue_genMealy_decod.cpp @ 98

Last change on this file since 98 was 98, checked in by rosiere, 16 years ago

1) Fix bug (read unit, RAT -> write in R0, SPR desallocation ...)
2) Change VHDL Execute_queue -> use Generic/Queue?
3) Complete document on VHDL generation
4) Add soc test
File size: 10.5 KB
Line 
1#ifdef SYSTEMC
2/*
3 * $Id$
4 *
5 * [ Description ]
6 *
7 */
8
9#include "Behavioural/Core/Multi_Front_end/Front_end/Prediction_unit/Prediction_unit_Glue/include/Prediction_unit_Glue.h"
10
11namespace morpheo                    {
12namespace behavioural {
13namespace core {
14namespace multi_front_end {
15namespace front_end {
16namespace prediction_unit {
17namespace prediction_unit_glue {
18
19
20#undef  FUNCTION
21#define FUNCTION "Prediction_unit_Glue::genMealy_decod"
22  void Prediction_unit_Glue::genMealy_decod (void)
23  {
24    log_begin(Prediction_unit_Glue,FUNCTION);
25    log_function(Prediction_unit_Glue,FUNCTION,_name.c_str());
26
27    if (PORT_READ(in_NRESET))
28      {
29    // Init
30    uint32_t   decod_unit = reg_DECOD_PRIORITY;
31   
32    log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"  * decod_unit : %d",decod_unit);
33
34    Tcontrol_t ack [_param->_nb_inst_decod[decod_unit]];
35   
36    for (uint32_t i=0;i<_param->_nb_inst_decod[decod_unit]; i++)
37      ack [i] = true;
38
39    Tcontrol_t btb_val [_param->_nb_inst_branch_decod];
40    Tcontrol_t ras_val [_param->_nb_inst_branch_decod];
41    Tcontrol_t upt_val [_param->_nb_inst_branch_decod];
42
43    for (uint32_t i=0; i<_param->_nb_inst_branch_decod; i++)
44      {
45        btb_val [i] = false;
46        ras_val [i] = false;
47        upt_val [i] = false;
48      }
49
50    uint32_t port = 0;
51    for (uint32_t i=0; i<_param->_nb_inst_decod[decod_unit]; i++)
52      // Test if decod_unit have detected a branch
53      if ((port>=_param->_nb_inst_branch_decod) or
54          (PORT_READ(in_DECOD_VAL [decod_unit][i]) == 0))
55        {
56          log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"  * DECOD[%d][%d] : not valid",decod_unit,i);
57          ack [i] = false;
58        }
59      else
60        {
61          Tcontext_t        context               = (_param->_have_port_context_id)?PORT_READ(in_DECOD_CONTEXT_ID [decod_unit][i]):0;
62          Tbranch_state_t   branch_state          = PORT_READ(in_DECOD_BRANCH_STATE          [decod_unit][i]);
63          Tcontrol_t        match_inst_ifetch_ptr = PORT_READ(in_DECOD_MATCH_INST_IFETCH_PTR [decod_unit][i]);
64          Tprediction_ptr_t depth                 = (_param->_have_port_depth)?PORT_READ(in_DECOD_BRANCH_UPDATE_PREDICTION_ID [decod_unit][i]):0;
65          Tcontrol_t        use_btb               = false;
66          Tcontrol_t        use_ras               = false;
67          Tcontrol_t        use_upt               = true ; // always update upt.
68
69          // Ifetch stage made an miss if :
70          //   * branch is previously predict, but it's not the good
71          Tcontrol_t        miss_ifetch           = ((branch_state != BRANCH_STATE_NONE) and (match_inst_ifetch_ptr == 0));
72          // Decod stage made an miss if :
73          //   * branch was not detected
74          Tcontrol_t        miss_decod            = (branch_state == BRANCH_STATE_NONE);
75
76          log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"  * DECOD[%d][%d] :     valid",decod_unit,i);
77          log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"    * branch_state          : %d",branch_state);
78          log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"    * match_inst_ifetch_ptr : %d",match_inst_ifetch_ptr);
79          log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"    * depth                 : [%d] %d",i,depth);
80          log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"    * miss_ifetch           : %d",miss_ifetch);
81          log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"    * miss_decod            : %d",miss_decod);
82
83          // Test if ifetch have detecte a branch is the packet
84          if (miss_ifetch or miss_decod)
85            {
86              Tbranch_condition_t condition    = PORT_READ(in_DECOD_BRANCH_CONDITION            [decod_unit][i]);
87              Tcontrol_t          direction    = PORT_READ(in_DECOD_BRANCH_DIRECTION            [decod_unit][i]);
88              Taddress_t          address_src  = PORT_READ(in_DECOD_ADDRESS_SRC                 [decod_unit][i]);
89              Taddress_t          address_dest = PORT_READ(in_DECOD_ADDRESS_DEST                [decod_unit][i]);
90              Tcontrol_t          is_accurate;
91
92              // Miss speculation
93              use_btb = true;
94             
95              switch (condition)
96                {
97                case BRANCH_CONDITION_NONE_WITH_WRITE_STACK             :
98                  {
99                    // l.jal
100                    log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"      * BRANCH_CONDITION_NONE_WITH_WRITE_STACK");
101
102                    is_accurate = true ;//PORT_READ(in_DECOD_RAS_HIT [port]);
103                    use_ras     = true ;
104
105                    PORT_WRITE(out_DECOD_RAS_PUSH         [port],1);
106                    PORT_WRITE(out_DECOD_RAS_ADDRESS_PUSH [port],address_src+2);
107                   
108                    break;
109                  }
110
111                case BRANCH_CONDITION_READ_REGISTER_WITH_WRITE_STACK    :
112                  {
113                    // l.jalr
114                    log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"      * BRANCH_CONDITION_READ_REGISTER_WITH_WRITE_STACK");
115
116                    is_accurate = false; // address unknow : in a register
117                    use_ras     = true;
118
119                    PORT_WRITE(out_DECOD_RAS_PUSH         [port],1);
120                    PORT_WRITE(out_DECOD_RAS_ADDRESS_PUSH [port],address_src+2);
121                   
122                    break;
123                  }
124                case BRANCH_CONDITION_READ_STACK                        :
125                  {
126                    // l.jr with rb=r9
127                    log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"      * BRANCH_CONDITION_READ_STACK");
128
129                    is_accurate = PORT_READ(in_DECOD_RAS_HIT [port]);
130                    use_ras     = true;
131
132                    PORT_WRITE(out_DECOD_RAS_PUSH         [port],0); // POP
133                    address_dest = PORT_READ(in_DECOD_RAS_ADDRESS_POP [port]);
134                   
135                    break;
136                  }
137                case BRANCH_CONDITION_READ_REGISTER_WITHOUT_WRITE_STACK :
138                  {
139                    // l.jr with rb!=r9
140                    log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"      * BRANCH_CONDITION_READ_REGISTER_WITHOUT_WRITE_STACK");
141
142                    //   * READ_REGISTER_WITHOUT_WRITE_STACK : Take but destination is unknow - don't continue
143                    is_accurate = false; // address unknow : in a register
144
145                    break;
146                  }
147
148                case BRANCH_CONDITION_FLAG_UNSET                        :
149                case BRANCH_CONDITION_FLAG_SET                          :
150                  {
151                    // l.bf, l.bnf
152                    //   * FLAG                              : static direction and destination is know
153                    log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"      * BRANCH_CONDITION_FLAG");
154
155                    is_accurate = true; // address dest is know
156
157                    break;
158                  }
159
160                case BRANCH_CONDITION_NONE_WITHOUT_WRITE_STACK          :
161                  {
162                    // l.j
163                    log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"      * BRANCH_CONDITION_NONE_WITHOUT_WRITE_STACK");
164
165                    is_accurate = true;
166
167                    break;
168                  }
169                }
170
171              if (use_btb)
172                {
173                  if (_param->_have_port_context_id)
174                  PORT_WRITE(out_DECOD_BTB_CONTEXT_ID      [port],context);
175                  PORT_WRITE(out_DECOD_BTB_ADDRESS_SRC     [port],address_src);
176                  PORT_WRITE(out_DECOD_BTB_ADDRESS_DEST    [port],address_dest);
177                  PORT_WRITE(out_DECOD_BTB_CONDITION       [port],condition);
178                  PORT_WRITE(out_DECOD_BTB_LAST_TAKE       [port],direction);
179                  PORT_WRITE(out_DECOD_BTB_MISS_PREDICTION [port],1);
180                  PORT_WRITE(out_DECOD_BTB_IS_ACCURATE     [port],is_accurate);
181                }
182              if (use_ras)
183                {
184                  miss_decod |= not PORT_READ(in_DECOD_RAS_HIT [port]);
185
186                  if (_param->_have_port_context_id)
187                  PORT_WRITE(out_DECOD_RAS_CONTEXT_ID      [port],context);
188                  PORT_WRITE(out_DECOD_RAS_MISS_PREDICTION [port],1);
189                }
190              if (use_upt)
191                {
192                  PORT_WRITE(out_DECOD_UPT_BTB_ADDRESS_SRC [port],address_src);
193                  PORT_WRITE(out_DECOD_UPT_BTB_ADDRESS_DEST[port],address_dest);
194                  PORT_WRITE(out_DECOD_UPT_BTB_CONDITION   [port],condition);
195                  PORT_WRITE(out_DECOD_UPT_BTB_LAST_TAKE   [port],direction);
196                  PORT_WRITE(out_DECOD_UPT_RAS_ADDRESS     [port],PORT_READ(in_DECOD_RAS_ADDRESS_POP [port]));
197                  PORT_WRITE(out_DECOD_UPT_IS_ACCURATE     [port],is_accurate);
198                }
199            }
200//        else
201//          {
202//               log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"    * hit");
203
204//            miss_decod = false;
205//            // Hit speculation
206//          }
207         
208
209          // in all case
210          log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"    * use_btb : %d",use_btb);
211          log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"    * use_ras : %d",use_ras);
212          log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"    * use_upt : %d",use_upt);
213          log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"    * btb_ack [%d] : %d",port,PORT_READ(in_DECOD_BTB_ACK [port]));
214          log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"    * ras_ack [%d] : %d",port,PORT_READ(in_DECOD_RAS_ACK [port]));
215          log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"    * upt_ack [%d] : %d",port,PORT_READ(in_DECOD_UPT_ACK [port]));
216 
217          btb_val [port] = (use_btb and
218                            (not use_ras or (use_ras and PORT_READ(in_DECOD_RAS_ACK [port]))) and
219                            (not use_upt or (use_upt and PORT_READ(in_DECOD_UPT_ACK [port]))));
220         
221          ras_val [port] = (use_ras and
222                            (not use_btb or (use_btb and PORT_READ(in_DECOD_BTB_ACK [port]))) and
223                            (not use_upt or (use_upt and PORT_READ(in_DECOD_UPT_ACK [port]))));
224         
225          upt_val [port] = (use_upt and
226                            (not use_btb or (use_btb and PORT_READ(in_DECOD_BTB_ACK [port]))) and
227                            (not use_ras or (use_ras and PORT_READ(in_DECOD_RAS_ACK [port]))));
228
229          if (use_btb)
230            ack [i] &= btb_val [port] and PORT_READ(in_DECOD_BTB_ACK [port]);
231          if (use_ras)
232            ack [i] &= ras_val [port] and PORT_READ(in_DECOD_RAS_ACK [port]);
233          if (use_upt)
234            ack [i] &= upt_val [port] and PORT_READ(in_DECOD_UPT_ACK [port]);
235         
236          log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"    * btb_val [%d] : %d",port,btb_val [port]);
237          log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"    * ras_val [%d] : %d",port,ras_val [port]);
238          log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"    * upt_val [%d] : %d",port,upt_val [port]);
239          log_printf(TRACE,Prediction_unit_Glue,FUNCTION,"    * ack     [%d] : %d",i   ,ack     [i   ]);
240
241          if (_param->_have_port_context_id)
242          PORT_WRITE(out_DECOD_UPT_CONTEXT_ID           [port],context);
243          PORT_WRITE(out_DECOD_UPT_MISS_IFETCH          [port],miss_ifetch); 
244          PORT_WRITE(out_DECOD_UPT_MISS_DECOD           [port],miss_decod ); 
245          if (_param->_have_port_depth)
246          PORT_WRITE(out_DECOD_UPT_UPDATE_PREDICTION_ID [port],depth);
247         
248          port ++;
249        }
250   
251    // Write output
252
253    for (uint32_t i=0; i<_param->_nb_inst_branch_decod; i++)
254      {
255        PORT_WRITE(out_DECOD_BTB_VAL [i], btb_val [i]);
256        PORT_WRITE(out_DECOD_RAS_VAL [i], ras_val [i]);
257        PORT_WRITE(out_DECOD_UPT_VAL [i], upt_val [i]);
258      }
259
260    for (uint32_t i=0; i<_param->_nb_decod_unit; i++)
261      for (uint32_t j=0; j<_param->_nb_inst_decod[i]; j++)
262        if (i!= decod_unit)
263          PORT_WRITE(out_DECOD_ACK [i][j], 0);
264        else
265          PORT_WRITE(out_DECOD_ACK [i][j], ack[j]);
266      }
267    log_end(Prediction_unit_Glue,FUNCTION);
268  };
269
270}; // end namespace prediction_unit_glue
271}; // end namespace prediction_unit
272}; // end namespace front_end
273}; // end namespace multi_front_end
274}; // end namespace core
275
276}; // end namespace behavioural
277}; // end namespace morpheo             
278#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.