source: trunk/IPs/systemC/processor/Morpheo/Behavioural/Core/Multi_Front_end/Front_end/Prediction_unit/Update_Prediction_Table/include/Update_Prediction_Table.h @ 94

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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 94 2008-12-15 11:04:03Z 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]
55  private   : counter_t                     ** _stat_nb_branch_miss      ; //[nb_context]
56  private   : counter_t                     ** _stat_nb_branch_unused    ; //[nb_context]
57  private   : counter_t                     ** _stat_queue_nb_cycle_empty; //[nb_context]
58  private   : counter_t                     ** _stat_queue_nb_cycle_full ; //[nb_context]
59  private   : counter_t                     ** _stat_queue_nb_elt        ; //[nb_context]
60
61#endif
62
63  public    : Component                      * _component;
64  private   : Interfaces                     * _interfaces;
65
66#ifdef SYSTEMC
67    // ~~~~~[ Interface ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
68    // ~~~~~[ Interface : "" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
69  public    : SC_CLOCK                      *  in_CLOCK                          ;
70  public    : SC_IN (Tcontrol_t)            *  in_NRESET                         ;
71
72    // ~~~~~[ Interface : "predict" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
73  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_PREDICT_VAL                    ; //[nb_inst_predict]
74  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_PREDICT_ACK                    ; //[nb_inst_predict]
75  public    : SC_IN (Tcontext_t         )  **  in_PREDICT_CONTEXT_ID             ; //[nb_inst_predict]
76  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_PREDICT_BTB_ADDRESS_SRC        ; //[nb_inst_predict]
77  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_PREDICT_BTB_ADDRESS_DEST       ; //[nb_inst_predict]
78  public    : SC_IN (Tbranch_condition_t)  **  in_PREDICT_BTB_CONDITION          ; //[nb_inst_predict]
79  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_PREDICT_BTB_LAST_TAKE          ; //[nb_inst_predict]
80  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_PREDICT_BTB_IS_ACCURATE        ; //[nb_inst_predict]
81  public    : SC_IN (Thistory_t         )  **  in_PREDICT_DIR_HISTORY            ; //[nb_inst_predict]
82  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_PREDICT_RAS_ADDRESS            ; //[nb_inst_predict]
83  public    : SC_IN (Tptr_t             )  **  in_PREDICT_RAS_INDEX              ; //[nb_inst_predict]
84  public    : SC_OUT(Tprediction_ptr_t  )  ** out_PREDICT_UPDATE_PREDICTION_ID   ; //[nb_inst_predict]
85
86    // ~~~~~[ Interface : "decod" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
87  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_DECOD_VAL                      ; //[nb_inst_decod]
88  public    : SC_OUT(Tcontrol_t         )  ** out_DECOD_ACK                      ; //[nb_inst_decod]
89  public    : SC_IN (Tcontext_t         )  **  in_DECOD_CONTEXT_ID               ; //[nb_inst_decod]
90  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_DECOD_BTB_ADDRESS_SRC          ; //[nb_inst_decod]
91  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_DECOD_BTB_ADDRESS_DEST         ; //[nb_inst_decod]
92  public    : SC_IN (Tbranch_condition_t)  **  in_DECOD_BTB_CONDITION            ; //[nb_inst_decod]
93  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_DECOD_BTB_LAST_TAKE            ; //[nb_inst_decod]
94//public    : SC_IN (Thistory_t         )  **  in_DECOD_DIR_HISTORY              ; //[nb_inst_decod] // if ifetch prediction is miss -> miss btb -> make a static state
95  public    : SC_IN (Taddress_t         )  **  in_DECOD_RAS_ADDRESS              ; //[nb_inst_decod]
96  public    : SC_IN (Tptr_t             )  **  in_DECOD_RAS_INDEX                ; //[nb_inst_decod]
97  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_DECOD_MISS_IFETCH              ; //[nb_inst_decod]
98  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_DECOD_MISS_DECOD               ; //[nb_inst_decod]
99  public    : SC_IN (Tprediction_ptr_t  )  **  in_DECOD_UPDATE_PREDICTION_ID     ; //[nb_inst_decod]
100//public    : SC_OUT(Tdepth_t           )  ** out_DECOD_DEPTH                    ; //[nb_inst_decod]
101  public    : SC_IN (Tcontrol_t         )  **  in_DECOD_IS_ACCURATE              ; //[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_FLAG           ; //[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 (Tevent_state_t     )  **  in_EVENT_STATE                    ; //[nb_context]
146  public    : SC_IN (Tevent_type_t      )  **  in_EVENT_TYPE                     ; //[nb_context]
147  public    : SC_IN (Tdepth_t           )  **  in_EVENT_DEPTH                    ; //[nb_context]
148
149    // ~~~~~[ Interface : "depth" ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
150  public    : SC_OUT(Tdepth_t           )  ** out_DEPTH_CURRENT                  ; //[nb_context]
151  public    : SC_OUT(Tdepth_t           )  ** out_DEPTH_MIN                      ; //[nb_context]
152  public    : SC_OUT(Tdepth_t           )  ** out_DEPTH_MAX                      ; //[nb_context]
153    // If DEPTH_CURRENT :
154    // equal at     DEPTH_MIN            -> not speculative
155    // not include ]DEPTH_MIN:DEPTH_MAX[ -> previous branch miss
156    //     include ]DEPTH_MIN:DEPTH_MAX[ -> speculative
157
158    // ~~~~~[ Component ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~   
159
160    // ~~~~~[ Register ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~   
161  private   : uint32_t                        reg_UPDATE_PRIORITY                ;
162                                                                                 
163  private   : ufpt_entry_t                 ** reg_UPDATE_FETCH_PREDICTION_TABLE  ; //[nb_context][size_ufpt_queue]
164  private   : uint32_t                      * reg_UFPT_BOTTOM                    ; //[nb_context]
165  private   : uint32_t                      * reg_UFPT_TOP                       ; //[nb_context]
166  private   : uint32_t                      * reg_UFPT_UPDATE                    ; //[nb_context]
167  private   : uint32_t                      * reg_UFPT_NB_NEED_UPDATE            ; //[nb_context]
168                                                                                             
169  private   : upt_entry_t                  ** reg_UPDATE_PREDICTION_TABLE        ; //[nb_context][size_upt_queue]
170  private   : uint32_t                      * reg_UPT_BOTTOM                     ; //[nb_context]
171  private   : uint32_t                      * reg_UPT_TOP                        ; //[nb_context]
172  private   : uint32_t                      * reg_UPT_UPDATE                     ; //[nb_context]
173                                                                                             
174  private   : bool                          * reg_IS_ACCURATE                    ; //[nb_context]
175
176  private   : event_state_t                 * reg_EVENT_STATE                    ; //[nb_context]
177  private   : Taddress_t                    * reg_EVENT_ADDRESS_SRC              ; //[nb_context] // Address branch
178  private   : Tcontrol_t                    * reg_EVENT_ADDRESS_DEST_VAL         ; //[nb_context] // if miss ifetch, decod issue branch, dest must be reload
179  private   : Taddress_t                    * reg_EVENT_ADDRESS_DEST             ; //[nb_context] // Address dest
180
181    // ~~~~~[ Internal ]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
182  private   : Tcontrol_t                    * internal_PREDICT_ACK                    ; //[nb_inst_predict]
183  private   : Tdepth_t                      * internal_PREDICT_UPDATE_PREDICTION_ID   ; //[nb_inst_predict]
184  private   : Tcontrol_t                    * internal_DECOD_ACK                      ; //[nb_inst_decod]
185  private   : uint32_t                      * internal_DECOD_UPT_PTR_WRITE            ; //[nb_inst_decod]
186  private   : Tcontrol_t                    * internal_BRANCH_COMPLETE_ACK            ; //[nb_inst_branch_complete]
187  private   : Tcontrol_t                    * internal_BRANCH_COMPLETE_MISS_PREDICTION; //[nb_inst_branch_complete]
188  private   : Tcontrol_t                    * internal_BRANCH_COMPLETE_TAKE           ; //[nb_inst_branch_complete]
189  private   : Taddress_t                    * internal_BRANCH_COMPLETE_ADDRESS_DEST   ; //[nb_inst_branch_complete]
190  private   : Tcontrol_t                    * internal_BRANCH_EVENT_VAL               ; //[nb_context]
191  private   : Tdepth_t                      * internal_BRANCH_EVENT_DEPTH             ; //[nb_context]
192  private   : Tcontrol_t                    * internal_UPDATE_VAL                     ; //[nb_inst_update]
193  private   : Tcontrol_t                    * internal_UPDATE_VAL_WITHOUT_ACK         ; //[nb_inst_update]
194  private   : Tcontext_t                    * internal_UPDATE_CONTEXT_ID              ; //[nb_inst_update]
195  private   : bool                          * internal_UPDATE_FROM_UFPT               ; //[nb_inst_update]
196  private   : Tdepth_t                      * internal_UPDATE_DEPTH                   ; //[nb_inst_update]
197  private   : bool                          * internal_UPDATE_RAS                     ; //[nb_inst_update]
198
199#endif
200
201    // -----[ Methods ]---------------------------------------------------
202
203#ifdef SYSTEMC
204    SC_HAS_PROCESS (Update_Prediction_Table);
205#endif
206  public  :          Update_Prediction_Table             
207  (
208#ifdef SYSTEMC
209   sc_module_name                                name,
210#else                                         
211   std::string                                   name,
212#endif                                         
213#ifdef STATISTICS
214   morpheo::behavioural::Parameters_Statistics * param_statistics,
215#endif
216   Parameters                                  * param,
217   morpheo::behavioural::Tusage_t                usage
218   );
219  public  :          ~Update_Prediction_Table             (void);
220                                               
221  private : void        allocation                (
222#ifdef STATISTICS
223                                                   morpheo::behavioural::Parameters_Statistics * param_statistics
224#else
225                                                   void
226#endif
227                                                   );
228  private : void        deallocation              (void);
229                                               
230#ifdef SYSTEMC                                 
231  public  : void        transition                (void);
232  public  : void        genMoore                  (void);
233  public  : void        genMealy_predict          (void);
234  public  : void        genMealy_decod            (void);
235  public  : void        genMealy_branch_complete  (void);
236//public  : void        genMealy_update           (void);
237#endif                                         
238
239#if VHDL                                       
240  public  : void        vhdl                      (void);
241  private : void        vhdl_declaration          (Vhdl * & vhdl);
242  private : void        vhdl_body                 (Vhdl * & vhdl);
243#endif                                         
244
245#ifdef STATISTICS
246  public  : void        statistics_allocation     (morpheo::behavioural::Parameters_Statistics * param_statistics);
247  public  : void        statistics_deallocation   (void);
248#endif
249#if defined(STATISTICS) or defined(VHDL_TESTBENCH)
250  private : void        end_cycle                 (void);
251#endif
252  };
253
254}; // end namespace update_prediction_table
255}; // end namespace prediction_unit
256}; // end namespace front_end
257}; // end namespace multi_front_end
258}; // end namespace core
259
260}; // end namespace behavioural
261}; // end namespace morpheo             
262
263#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.