source: trunk/IPs/systemC/processor/Morpheo/Behavioural/Core/Multi_Front_end/Front_end/Prediction_unit/Update_Prediction_Table/include/Update_Prediction_Table.h @ 110

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1) OOO_egine : add stat to depiste low perf source
2) Commit : add stat
3) LSU_Pointer : retire - always ack (else combinatory loop). insert - max nb_inst_memory
4) TopLevel? : add debug_idle_time to stop combinatory loop.
5) Issue_queue : add reexecute_queue, new implementation (routage after issue_queue)
6) Decod / Predictor : add "can_continue"
  • Property svn:keywords set to Id
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Line 
1#ifndef morpheo_behavioural_core_multi_front_end_front_end_prediction_unit_update_prediction_table_Update_Prediction_Table_h
2#define morpheo_behavioural_core_multi_front_end_front_end_prediction_unit_update_prediction_table_Update_Prediction_Table_h
3
4/*
5 * $Id: Update_Prediction_Table.h 110 2009-02-19 16:31:47Z rosiere $
6 *
7 * [ Description ]
8 *
9 */
10
11#ifdef SYSTEMC
12#include "systemc.h"
13#endif
14
15#include <iostream>
16#include "Common/include/ToString.h"
17#include "Common/include/Debug.h"
18
19#include "Behavioural/Core/Multi_Front_end/Front_end/Prediction_unit/Update_Prediction_Table/include/Types.h"
20#include "Behavioural/Core/Multi_Front_end/Front_end/Prediction_unit/Update_Prediction_Table/include/Parameters.h"
21#ifdef STATISTICS
22#include "Behavioural/include/Stat.h"
23#endif
24#include "Behavioural/include/Component.h"
25#ifdef VHDL
26#include "Behavioural/include/Vhdl.h"
27#endif
28#include "Behavioural/include/Usage.h"
29
30namespace morpheo {
31namespace behavioural {
32
33namespace core {
34namespace multi_front_end {
35namespace front_end {
36namespace prediction_unit {
37namespace update_prediction_table {
38
39
40  class Update_Prediction_Table
41#if SYSTEMC
42    : public sc_module
43#endif
44  {
45    // -----[ fields ]----------------------------------------------------
46    // Parameters
47  protected : const std::string  _name;
48  protected : const Parameters * _param;
49  private   : const Tusage_t     _usage;
50
51#ifdef STATISTICS
52  public    : Stat                           * _stat;
53
54  private   : counter_t                    *** _stat_nb_branch_hit            ; //[nb_context][MAX_BRANCH_CONDITION]
55  private   : counter_t                    *** _stat_nb_branch_miss           ; //[nb_context][MAX_BRANCH_CONDITION]
56  private   : counter_t                     ** _stat_nb_branch_unused         ; //[nb_context]
57  private   : counter_t                     ** _stat_ufpt_queue_nb_elt        ; //[nb_context]
58  private   : counter_t                     ** _stat_upt_queue_nb_elt         ; //[nb_context]
59
60#endif
61
62  public    : Component                      * _component;
63  private   : Interfaces                     * _interfaces;
64
65#ifdef SYSTEMC
66    // ~~~~~[ Interface ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
67    // ~~~~~[ Interface : "" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
68  public    : SC_CLOCK                      *  in_CLOCK                          ;
69  public    : SC_IN (Tcontrol_t)            *  in_NRESET                         ;
70
71    // ~~~~~[ Interface : "predict" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
72  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_PREDICT_VAL                    ; //[nb_inst_predict]
73  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_PREDICT_ACK                    ; //[nb_inst_predict]
74  public    : SC_IN (Tcontext_t         )  **  in_PREDICT_CONTEXT_ID             ; //[nb_inst_predict]
75  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_PREDICT_BTB_ADDRESS_SRC        ; //[nb_inst_predict]
76  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_PREDICT_BTB_ADDRESS_DEST       ; //[nb_inst_predict]
77  public    : SC_IN (Tbranch_condition_t)  **  in_PREDICT_BTB_CONDITION          ; //[nb_inst_predict]
78  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_PREDICT_BTB_LAST_TAKE          ; //[nb_inst_predict]
79  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_PREDICT_BTB_IS_ACCURATE        ; //[nb_inst_predict]
80  public    : SC_IN (Thistory_t         )  **  in_PREDICT_DIR_HISTORY            ; //[nb_inst_predict]
81  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_PREDICT_RAS_ADDRESS            ; //[nb_inst_predict]
82  public    : SC_IN (Tptr_t             )  **  in_PREDICT_RAS_INDEX              ; //[nb_inst_predict]
83  public    : SC_OUT(Tprediction_ptr_t  )  ** out_PREDICT_UPDATE_PREDICTION_ID   ; //[nb_inst_predict]
84
85    // ~~~~~[ Interface : "decod" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
86  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_DECOD_VAL                      ; //[nb_inst_decod]
87  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_DECOD_ACK                      ; //[nb_inst_decod]
88  public    : SC_IN (Tcontext_t         )  **  in_DECOD_CONTEXT_ID               ; //[nb_inst_decod]
89  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_DECOD_BTB_ADDRESS_SRC          ; //[nb_inst_decod]
90  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_DECOD_BTB_ADDRESS_DEST         ; //[nb_inst_decod]
91  public    : SC_IN (Tbranch_condition_t)  **  in_DECOD_BTB_CONDITION            ; //[nb_inst_decod]
92  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_DECOD_BTB_LAST_TAKE            ; //[nb_inst_decod]
93//public    : SC_IN (Thistory_t         )  **  in_DECOD_DIR_HISTORY              ; //[nb_inst_decod] // if ifetch prediction is miss -> miss btb -> make a static state
94  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_DECOD_RAS_ADDRESS              ; //[nb_inst_decod]
95  public    : SC_IN (Tptr_t             )  **  in_DECOD_RAS_INDEX                ; //[nb_inst_decod]
96  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_DECOD_MISS_IFETCH              ; //[nb_inst_decod]
97  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_DECOD_MISS_DECOD               ; //[nb_inst_decod]
98  public    : SC_IN (Tprediction_ptr_t  )  **  in_DECOD_UPDATE_PREDICTION_ID     ; //[nb_inst_decod]
99//public    : SC_OUT(Tdepth_t           )  ** out_DECOD_DEPTH                    ; //[nb_inst_decod]
100  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_DECOD_IS_ACCURATE              ; //[nb_inst_decod]
101  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_DECOD_CAN_CONTINUE             ; //[nb_inst_decod]
102
103    // ~~~~~[ Interface : "branch_complete" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
104  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_BRANCH_COMPLETE_VAL            ; //[nb_inst_branch_complete]
105  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_BRANCH_COMPLETE_ACK            ; //[nb_inst_branch_complete]
106  public    : SC_IN (Tcontext_t         )  **  in_BRANCH_COMPLETE_CONTEXT_ID     ; //[nb_inst_branch_complete]
107  public    : SC_IN (Tdepth_t           )  **  in_BRANCH_COMPLETE_DEPTH          ; //[nb_inst_branch_complete]
108  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_BRANCH_COMPLETE_ADDRESS        ; //[nb_inst_branch_complete]
109  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_BRANCH_COMPLETE_NO_SEQUENCE    ; //[nb_inst_branch_complete]
110  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_BRANCH_COMPLETE_MISS_PREDICTION; //[nb_inst_branch_complete]
111  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_BRANCH_COMPLETE_TAKE           ; //[nb_inst_branch_complete]
112  public    : SC_OUT(Taddress_t         )  ** out_BRANCH_COMPLETE_ADDRESS_SRC    ; //[nb_inst_branch_complete]
113  public    : SC_OUT(Taddress_t         )  ** out_BRANCH_COMPLETE_ADDRESS_DEST   ; //[nb_inst_branch_complete]
114
115    // ~~~~~[ Interface : "branch_event" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
116  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_BRANCH_EVENT_VAL               ; //[nb_context]
117  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_BRANCH_EVENT_ACK               ; //[nb_context]
118//public    : SC_OUT(Tcontext_t         )  ** out_BRANCH_EVENT_CONTEXT_ID        ; //[nb_context]
119  public    : SC_OUT(Tdepth_t           )  ** out_BRANCH_EVENT_DEPTH             ; //[nb_context]
120//public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_BRANCH_EVENT_MISS_PREDICTION   ; //[nb_context] is always miss prediction
121  public    : SC_OUT(Taddress_t         )  ** out_BRANCH_EVENT_ADDRESS_SRC       ; //[nb_context]
122  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_BRANCH_EVENT_ADDRESS_DEST_VAL  ; //[nb_context]
123  public    : SC_OUT(Taddress_t         )  ** out_BRANCH_EVENT_ADDRESS_DEST      ; //[nb_context]
124
125    // ~~~~~[ Interface : "update" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
126  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_UPDATE_VAL                     ; //[nb_inst_update]
127  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_UPDATE_ACK                     ; //[nb_inst_update]
128  public    : SC_OUT(Tcontext_t         )  ** out_UPDATE_CONTEXT_ID              ; //[nb_inst_update]
129  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_UPDATE_MISS_PREDICTION         ; //[nb_inst_update]
130  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_UPDATE_DIRECTION_GOOD          ; //[nb_inst_update]
131  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_UPDATE_BTB_VAL                 ; //[nb_inst_update]
132  public    : SC_OUT(Taddress_t         )  ** out_UPDATE_BTB_ADDRESS_SRC         ; //[nb_inst_update]
133  public    : SC_OUT(Taddress_t         )  ** out_UPDATE_BTB_ADDRESS_DEST        ; //[nb_inst_update]
134  public    : SC_OUT(Tbranch_condition_t)  ** out_UPDATE_BTB_CONDITION           ; //[nb_inst_update]
135  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_UPDATE_DIR_VAL                 ; //[nb_inst_update]
136  public    : SC_OUT(Thistory_t         )  ** out_UPDATE_DIR_HISTORY             ; //[nb_inst_update]
137  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_UPDATE_RAS_VAL                 ; //[nb_inst_update]
138  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_UPDATE_RAS_FLUSH               ; //[nb_inst_update]
139  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_UPDATE_RAS_PUSH                ; //[nb_inst_update]
140  public    : SC_OUT(Taddress_t         )  ** out_UPDATE_RAS_ADDRESS             ; //[nb_inst_update]
141  public    : SC_OUT(Tptr_t             )  ** out_UPDATE_RAS_INDEX               ; //[nb_inst_update]
142  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_UPDATE_RAS_PREDICTION_IFETCH   ; //[nb_inst_update]
143
144    // ~~~~~[ Interface : "event" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
145  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_EVENT_VAL                      ; //[nb_context]
146  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_EVENT_ACK                      ; //[nb_context]
147  public    : SC_IN (Tevent_type_t      )  **  in_EVENT_TYPE                     ; //[nb_context]
148  public    : SC_IN (Tdepth_t           )  **  in_EVENT_DEPTH                    ; //[nb_context]
149
150    // ~~~~~[ Interface : "depth" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
151  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_DEPTH_VAL                      ; //[nb_context]
152  public    : SC_OUT(Tdepth_t           )  ** out_DEPTH_CURRENT                  ; //[nb_context]
153  public    : SC_OUT(Tdepth_t           )  ** out_DEPTH_MIN                      ; //[nb_context]
154  public    : SC_OUT(Tdepth_t           )  ** out_DEPTH_MAX                      ; //[nb_context]
155  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_DEPTH_FULL                     ; //[nb_context]
156    // If DEPTH_CURRENT :
157    // equal at     DEPTH_MIN            -> not speculative
158    // not include ]DEPTH_MIN:DEPTH_MAX[ -> previous branch miss
159    //     include ]DEPTH_MIN:DEPTH_MAX[ -> speculative
160
161    // ~~~~~[ Component ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~   
162
163    // ~~~~~[ Register ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~   
164  private   : uint32_t                        reg_UPDATE_PRIORITY                ;
165                                                                                 
166  private   : ufpt_entry_t                 ** reg_UPDATE_FETCH_PREDICTION_TABLE  ; //[nb_context][size_ufpt_queue]
167  private   : uint32_t                      * reg_UFPT_BOTTOM                    ; //[nb_context]
168  private   : uint32_t                      * reg_UFPT_TOP                       ; //[nb_context]
169  private   : uint32_t                      * reg_UFPT_UPDATE                    ; //[nb_context]
170  private   : uint32_t                      * reg_UFPT_NB_NEED_UPDATE            ; //[nb_context]
171  private   : uint32_t                      * reg_UFPT_NB_UPDATE                 ; //[nb_context]
172                                                                                             
173  private   : upt_entry_t                  ** reg_UPDATE_PREDICTION_TABLE        ; //[nb_context][size_upt_queue]
174  private   : uint32_t                      * reg_UPT_BOTTOM                     ; //[nb_context]
175  private   : uint32_t                      * reg_UPT_TOP                        ; //[nb_context]
176  private   : uint32_t                      * reg_UPT_TOP_EVENT                  ; //[nb_context]
177  private   : uint32_t                      * reg_UPT_UPDATE                     ; //[nb_context]
178  private   : bool                          * reg_UPT_EMPTY                      ; //[nb_context]
179                                                                                             
180  private   : bool                          * reg_IS_ACCURATE                    ; //[nb_context]
181
182  private   : bool                          * reg_EVENT_VAL                      ; //[nb_context]
183  private   : uint32_t                      * reg_EVENT_UPT_PTR                  ; //[nb_context]
184
185  private   : event_state_t                 * reg_EVENT_STATE                    ; //[nb_context]
186  private   : event_source_t                * reg_EVENT_SOURCE                   ; //[nb_context]
187  private   : Tdepth_t                      * reg_EVENT_DEPTH                    ; //[nb_context]
188  private   : Taddress_t                    * reg_EVENT_ADDRESS_SRC              ; //[nb_context] // Address branch
189  private   : Tcontrol_t                    * reg_EVENT_ADDRESS_DEST_VAL         ; //[nb_context] // if miss ifetch, decod issue branch, dest must be reload
190  private   : Taddress_t                    * reg_EVENT_ADDRESS_DEST             ; //[nb_context] // Address dest
191
192    // ~~~~~[ Internal ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
193  private   : Tcontrol_t                    * internal_PREDICT_ACK                    ; //[nb_inst_predict]
194  private   : Tdepth_t                      * internal_PREDICT_UPDATE_PREDICTION_ID   ; //[nb_inst_predict]
195  private   : Tcontrol_t                    * internal_DECOD_ACK                      ; //[nb_inst_decod]
196  private   : uint32_t                      * internal_DECOD_UPT_PTR_WRITE            ; //[nb_inst_decod]
197  private   : Tcontrol_t                    * internal_BRANCH_COMPLETE_ACK            ; //[nb_inst_branch_complete]
198  private   : Tcontrol_t                    * internal_BRANCH_COMPLETE_MISS_PREDICTION; //[nb_inst_branch_complete]
199  private   : Tcontrol_t                    * internal_BRANCH_COMPLETE_TAKE           ; //[nb_inst_branch_complete]
200  private   : Taddress_t                    * internal_BRANCH_COMPLETE_ADDRESS_DEST   ; //[nb_inst_branch_complete]
201  private   : Tcontrol_t                    * internal_BRANCH_EVENT_VAL               ; //[nb_context]
202  private   : Tdepth_t                      * internal_BRANCH_EVENT_DEPTH             ; //[nb_context]
203  private   : Tcontrol_t                    * internal_UPDATE_VAL                     ; //[nb_inst_update]
204  private   : Tcontrol_t                    * internal_UPDATE_VAL_WITHOUT_ACK         ; //[nb_inst_update]
205  private   : Tcontext_t                    * internal_UPDATE_CONTEXT_ID              ; //[nb_inst_update]
206  private   : bool                          * internal_UPDATE_FROM_UFPT               ; //[nb_inst_update]
207  private   : Tdepth_t                      * internal_UPDATE_DEPTH                   ; //[nb_inst_update]
208  private   : bool                          * internal_UPDATE_RAS                     ; //[nb_inst_update]
209  private   : Tcontrol_t                    * internal_EVENT_ACK                      ; //[nb_context]
210
211#endif
212
213    // -----[ Methods ]---------------------------------------------------
214
215#ifdef SYSTEMC
216    SC_HAS_PROCESS (Update_Prediction_Table);
217#endif
218  public  :          Update_Prediction_Table             
219  (
220#ifdef SYSTEMC
221   sc_module_name                                name,
222#else                                         
223   std::string                                   name,
224#endif                                         
225#ifdef STATISTICS
226   morpheo::behavioural::Parameters_Statistics * param_statistics,
227#endif
228   Parameters                                  * param,
229   morpheo::behavioural::Tusage_t                usage
230   );
231  public  :          ~Update_Prediction_Table             (void);
232                                               
233  private : void        allocation                (
234#ifdef STATISTICS
235                                                   morpheo::behavioural::Parameters_Statistics * param_statistics
236#else
237                                                   void
238#endif
239                                                   );
240  private : void        deallocation              (void);
241                                               
242#ifdef SYSTEMC                                 
243  public  : void        transition                (void);
244  public  : void        genMoore                  (void);
245  public  : void        genMealy_predict          (void);
246  public  : void        genMealy_decod            (void);
247  public  : void        genMealy_branch_complete  (void);
248//public  : void        genMealy_update           (void);
249#endif                                         
250
251#if VHDL                                       
252  public  : void        vhdl                      (void);
253  private : void        vhdl_declaration          (Vhdl * & vhdl);
254  private : void        vhdl_body                 (Vhdl * & vhdl);
255#endif                                         
256
257#ifdef STATISTICS
258  public  : void        statistics_allocation     (morpheo::behavioural::Parameters_Statistics * param_statistics);
259  public  : void        statistics_deallocation   (void);
260#endif
261#if defined(STATISTICS) or defined(VHDL_TESTBENCH)
262  private : void        end_cycle                 (void);
263#endif
264  };
265
266}; // end namespace update_prediction_table
267}; // end namespace prediction_unit
268}; // end namespace front_end
269}; // end namespace multi_front_end
270}; // end namespace core
271
272}; // end namespace behavioural
273}; // end namespace morpheo             
274
275#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.