1 | #ifndef SOCLIB_CABA_MEM_CACHE_DIRECTORY_H |
---|
2 | #define SOCLIB_CABA_MEM_CACHE_DIRECTORY_H |
---|
3 | |
---|
4 | #include <inttypes.h> |
---|
5 | #include <systemc> |
---|
6 | #include <cassert> |
---|
7 | #include "arithmetics.h" |
---|
8 | |
---|
9 | //#define RANDOM_EVICTION |
---|
10 | |
---|
11 | namespace soclib { namespace caba { |
---|
12 | |
---|
13 | using namespace sc_core; |
---|
14 | |
---|
15 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
16 | // A LRU entry |
---|
17 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
18 | class LruEntry { |
---|
19 | |
---|
20 | public: |
---|
21 | |
---|
22 | bool recent; |
---|
23 | |
---|
24 | void init() |
---|
25 | { |
---|
26 | recent=false; |
---|
27 | } |
---|
28 | |
---|
29 | }; // end class LruEntry |
---|
30 | |
---|
31 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
32 | // An Owner |
---|
33 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
34 | class Owner{ |
---|
35 | |
---|
36 | public: |
---|
37 | // Fields |
---|
38 | bool inst; // Is the owner an ICache ? |
---|
39 | size_t srcid; // The SRCID of the owner |
---|
40 | |
---|
41 | //////////////////////// |
---|
42 | // Constructors |
---|
43 | //////////////////////// |
---|
44 | Owner(bool i_inst, |
---|
45 | size_t i_srcid) |
---|
46 | { |
---|
47 | inst = i_inst; |
---|
48 | srcid = i_srcid; |
---|
49 | } |
---|
50 | |
---|
51 | Owner(const Owner &a) |
---|
52 | { |
---|
53 | inst = a.inst; |
---|
54 | srcid = a.srcid; |
---|
55 | } |
---|
56 | |
---|
57 | Owner() |
---|
58 | { |
---|
59 | inst = false; |
---|
60 | srcid = 0; |
---|
61 | } |
---|
62 | // end constructors |
---|
63 | |
---|
64 | }; // end class Owner |
---|
65 | |
---|
66 | |
---|
67 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
68 | // A directory entry |
---|
69 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
70 | class DirectoryEntry { |
---|
71 | |
---|
72 | typedef uint32_t tag_t; |
---|
73 | |
---|
74 | public: |
---|
75 | |
---|
76 | bool valid; // entry valid |
---|
77 | bool is_cnt; // directory entry is in counter mode |
---|
78 | bool dirty; // entry dirty |
---|
79 | bool lock; // entry locked |
---|
80 | bool coherent; // entry coherent or not |
---|
81 | tag_t tag; // tag of the entry |
---|
82 | size_t count; // number of copies |
---|
83 | Owner owner; // an owner of the line |
---|
84 | size_t ptr; // pointer to the next owner |
---|
85 | |
---|
86 | DirectoryEntry() |
---|
87 | { |
---|
88 | valid = false; |
---|
89 | is_cnt = false; |
---|
90 | dirty = false; |
---|
91 | lock = false; |
---|
92 | coherent = true; |
---|
93 | tag = 0; |
---|
94 | count = 0; |
---|
95 | owner.inst = 0; |
---|
96 | owner.srcid = 0; |
---|
97 | ptr = 0; |
---|
98 | } |
---|
99 | |
---|
100 | DirectoryEntry(const DirectoryEntry &source) |
---|
101 | { |
---|
102 | valid = source.valid; |
---|
103 | is_cnt = source.is_cnt; |
---|
104 | dirty = source.dirty; |
---|
105 | lock = source.lock; |
---|
106 | coherent = source.coherent; |
---|
107 | tag = source.tag; |
---|
108 | count = source.count; |
---|
109 | owner = source.owner; |
---|
110 | ptr = source.ptr; |
---|
111 | } |
---|
112 | |
---|
113 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
114 | // The init() function initializes the entry |
---|
115 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
116 | void init() |
---|
117 | { |
---|
118 | valid = false; |
---|
119 | is_cnt = false; |
---|
120 | dirty = false; |
---|
121 | lock = false; |
---|
122 | coherent = true; |
---|
123 | count = 0; |
---|
124 | } |
---|
125 | |
---|
126 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
127 | // The copy() function copies an existing source entry to a target |
---|
128 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
129 | void copy(const DirectoryEntry &source) |
---|
130 | { |
---|
131 | valid = source.valid; |
---|
132 | is_cnt = source.is_cnt; |
---|
133 | dirty = source.dirty; |
---|
134 | lock = source.lock; |
---|
135 | coherent = source.coherent; |
---|
136 | tag = source.tag; |
---|
137 | count = source.count; |
---|
138 | owner = source.owner; |
---|
139 | ptr = source.ptr; |
---|
140 | } |
---|
141 | |
---|
142 | //////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
143 | // The print() function prints the entry |
---|
144 | //////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
145 | void print() |
---|
146 | { |
---|
147 | std::cout << "Valid = " << valid |
---|
148 | << " ; IS COUNT = " << is_cnt |
---|
149 | << " ; Dirty = " << dirty |
---|
150 | << " ; Lock = " << lock |
---|
151 | << " ; Tag = " << std::hex << tag << std::dec |
---|
152 | << " ; Count = " << count |
---|
153 | << " ; Owner = " << owner.srcid |
---|
154 | << " " << owner.inst |
---|
155 | << " ; Pointer = " << ptr << std::endl; |
---|
156 | } |
---|
157 | |
---|
158 | }; // end class DirectoryEntry |
---|
159 | |
---|
160 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
161 | // The directory |
---|
162 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
163 | class CacheDirectory { |
---|
164 | |
---|
165 | typedef sc_dt::sc_uint<40> addr_t; |
---|
166 | typedef uint32_t data_t; |
---|
167 | typedef uint32_t tag_t; |
---|
168 | |
---|
169 | private: |
---|
170 | |
---|
171 | // Directory constants |
---|
172 | size_t m_ways; |
---|
173 | size_t m_sets; |
---|
174 | size_t m_words; |
---|
175 | size_t m_width; |
---|
176 | uint32_t lfsr; |
---|
177 | |
---|
178 | // the directory & lru tables |
---|
179 | DirectoryEntry **m_dir_tab; |
---|
180 | LruEntry **m_lru_tab; |
---|
181 | |
---|
182 | public: |
---|
183 | |
---|
184 | //////////////////////// |
---|
185 | // Constructor |
---|
186 | //////////////////////// |
---|
187 | CacheDirectory( size_t ways, size_t sets, size_t words, size_t address_width) |
---|
188 | { |
---|
189 | m_ways = ways; |
---|
190 | m_sets = sets; |
---|
191 | m_words = words; |
---|
192 | m_width = address_width; |
---|
193 | lfsr = -1; |
---|
194 | |
---|
195 | m_dir_tab = new DirectoryEntry*[sets]; |
---|
196 | for ( size_t i=0; i<sets; i++ ) { |
---|
197 | m_dir_tab[i] = new DirectoryEntry[ways]; |
---|
198 | for ( size_t j=0 ; j<ways ; j++) m_dir_tab[i][j].init(); |
---|
199 | } |
---|
200 | m_lru_tab = new LruEntry*[sets]; |
---|
201 | for ( size_t i=0; i<sets; i++ ) { |
---|
202 | m_lru_tab[i] = new LruEntry[ways]; |
---|
203 | for ( size_t j=0 ; j<ways ; j++) m_lru_tab[i][j].init(); |
---|
204 | } |
---|
205 | } // end constructor |
---|
206 | |
---|
207 | ///////////////// |
---|
208 | // Destructor |
---|
209 | ///////////////// |
---|
210 | ~CacheDirectory() |
---|
211 | { |
---|
212 | for(size_t i=0 ; i<m_sets ; i++){ |
---|
213 | delete [] m_dir_tab[i]; |
---|
214 | delete [] m_lru_tab[i]; |
---|
215 | } |
---|
216 | delete [] m_dir_tab; |
---|
217 | delete [] m_lru_tab; |
---|
218 | } // end destructor |
---|
219 | |
---|
220 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
221 | // The read() function reads a directory entry. In case of hit, the |
---|
222 | // LRU is updated. |
---|
223 | // Arguments : |
---|
224 | // - address : the address of the entry |
---|
225 | // - way : (return argument) the way of the entry in case of hit |
---|
226 | // The function returns a copy of a (valid or invalid) entry |
---|
227 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
228 | DirectoryEntry read(const addr_t &address, size_t &way) |
---|
229 | { |
---|
230 | |
---|
231 | #define L2 soclib::common::uint32_log2 |
---|
232 | const size_t set = (size_t)(address >> (L2(m_words) + 2)) & (m_sets - 1); |
---|
233 | const tag_t tag = (tag_t)(address >> (L2(m_sets) + L2(m_words) + 2)); |
---|
234 | #undef L2 |
---|
235 | |
---|
236 | bool hit = false; |
---|
237 | for ( size_t i=0 ; i<m_ways ; i++ ) { |
---|
238 | bool equal = ( m_dir_tab[set][i].tag == tag ); |
---|
239 | bool valid = m_dir_tab[set][i].valid; |
---|
240 | hit = equal && valid; |
---|
241 | if ( hit ) { |
---|
242 | way = i; |
---|
243 | break; |
---|
244 | } |
---|
245 | } |
---|
246 | if ( hit ) { |
---|
247 | m_lru_tab[set][way].recent = true; |
---|
248 | return DirectoryEntry(m_dir_tab[set][way]); |
---|
249 | } else { |
---|
250 | return DirectoryEntry(); |
---|
251 | } |
---|
252 | } // end read() |
---|
253 | |
---|
254 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
255 | // The inval function invalidate an entry defined by the set and |
---|
256 | // way arguments. |
---|
257 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
258 | void inval( const size_t &way, const size_t &set ) |
---|
259 | { |
---|
260 | m_dir_tab[set][way].init(); |
---|
261 | } |
---|
262 | |
---|
263 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
264 | // The read_neutral() function reads a directory entry, without |
---|
265 | // changing the LRU |
---|
266 | // Arguments : |
---|
267 | // - address : the address of the entry |
---|
268 | // The function returns a copy of a (valid or invalid) entry |
---|
269 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
270 | DirectoryEntry read_neutral( const addr_t &address, |
---|
271 | size_t* ret_way, |
---|
272 | size_t* ret_set ) |
---|
273 | { |
---|
274 | |
---|
275 | #define L2 soclib::common::uint32_log2 |
---|
276 | size_t set = (size_t)(address >> (L2(m_words) + 2)) & (m_sets - 1); |
---|
277 | tag_t tag = (tag_t)(address >> (L2(m_sets) + L2(m_words) + 2)); |
---|
278 | #undef L2 |
---|
279 | |
---|
280 | for ( size_t way = 0 ; way < m_ways ; way++ ) |
---|
281 | { |
---|
282 | bool equal = ( m_dir_tab[set][way].tag == tag ); |
---|
283 | bool valid = m_dir_tab[set][way].valid; |
---|
284 | if ( equal and valid ) |
---|
285 | { |
---|
286 | *ret_set = set; |
---|
287 | *ret_way = way; |
---|
288 | return DirectoryEntry(m_dir_tab[set][way]); |
---|
289 | } |
---|
290 | } |
---|
291 | return DirectoryEntry(); |
---|
292 | } // end read_neutral() |
---|
293 | |
---|
294 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
295 | // The write function writes a new entry, |
---|
296 | // and updates the LRU bits if necessary. |
---|
297 | // Arguments : |
---|
298 | // - set : the set of the entry |
---|
299 | // - way : the way of the entry |
---|
300 | // - entry : the entry value |
---|
301 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
302 | void write( const size_t &set, |
---|
303 | const size_t &way, |
---|
304 | const DirectoryEntry &entry) |
---|
305 | { |
---|
306 | assert( (set<m_sets) |
---|
307 | && "Cache Directory write : The set index is invalid"); |
---|
308 | assert( (way<m_ways) |
---|
309 | && "Cache Directory write : The way index is invalid"); |
---|
310 | |
---|
311 | // update Directory |
---|
312 | m_dir_tab[set][way].copy(entry); |
---|
313 | |
---|
314 | // update LRU bits |
---|
315 | bool all_recent = true; |
---|
316 | for ( size_t i=0 ; i<m_ways ; i++ ) |
---|
317 | { |
---|
318 | if ( i != way ) all_recent = m_lru_tab[set][i].recent && all_recent; |
---|
319 | } |
---|
320 | if ( all_recent ) |
---|
321 | { |
---|
322 | for( size_t i=0 ; i<m_ways ; i++ ) m_lru_tab[set][i].recent = false; |
---|
323 | } |
---|
324 | else |
---|
325 | { |
---|
326 | m_lru_tab[set][way].recent = true; |
---|
327 | } |
---|
328 | } // end write() |
---|
329 | |
---|
330 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
331 | // The print() function prints a selected directory entry |
---|
332 | // Arguments : |
---|
333 | // - set : the set of the entry to print |
---|
334 | // - way : the way of the entry to print |
---|
335 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
336 | void print(const size_t &set, const size_t &way) |
---|
337 | { |
---|
338 | std::cout << std::dec << " set : " << set << " ; way : " << way << " ; " ; |
---|
339 | m_dir_tab[set][way].print(); |
---|
340 | } // end print() |
---|
341 | |
---|
342 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
343 | // The select() function selects a directory entry to evince. |
---|
344 | // Arguments : |
---|
345 | // - set : (input argument) the set to modify |
---|
346 | // - way : (return argument) the way to evince |
---|
347 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
348 | DirectoryEntry select(const size_t &set, size_t &way) |
---|
349 | { |
---|
350 | assert( (set < m_sets) |
---|
351 | && "Cache Directory : (select) The set index is invalid"); |
---|
352 | |
---|
353 | // looking for an empty slot |
---|
354 | for(size_t i=0; i<m_ways; i++) |
---|
355 | { |
---|
356 | if( not m_dir_tab[set][i].valid ) |
---|
357 | { |
---|
358 | way=i; |
---|
359 | return DirectoryEntry(m_dir_tab[set][way]); |
---|
360 | } |
---|
361 | } |
---|
362 | |
---|
363 | #ifdef RANDOM_EVICTION |
---|
364 | lfsr = (lfsr >> 1) ^ ((-(lfsr & 1)) & 0xd0000001); |
---|
365 | way = lfsr % m_ways; |
---|
366 | return DirectoryEntry(m_dir_tab[set][way]); |
---|
367 | #endif |
---|
368 | |
---|
369 | // looking for a not locked and not recently used entry |
---|
370 | for(size_t i=0; i<m_ways; i++) |
---|
371 | { |
---|
372 | if((not m_lru_tab[set][i].recent) && (not m_dir_tab[set][i].lock) ) |
---|
373 | { |
---|
374 | way=i; |
---|
375 | return DirectoryEntry(m_dir_tab[set][way]); |
---|
376 | } |
---|
377 | } |
---|
378 | |
---|
379 | // looking for a locked not recently used entry |
---|
380 | for(size_t i=0; i<m_ways; i++) |
---|
381 | { |
---|
382 | if( (not m_lru_tab[set][i].recent) && (m_dir_tab[set][i].lock)) |
---|
383 | { |
---|
384 | way=i; |
---|
385 | return DirectoryEntry(m_dir_tab[set][way]); |
---|
386 | } |
---|
387 | } |
---|
388 | |
---|
389 | // looking for a recently used entry not locked |
---|
390 | for(size_t i=0; i<m_ways; i++) |
---|
391 | { |
---|
392 | if( (m_lru_tab[set][i].recent) && (not m_dir_tab[set][i].lock)) |
---|
393 | { |
---|
394 | way=i; |
---|
395 | return DirectoryEntry(m_dir_tab[set][way]); |
---|
396 | } |
---|
397 | } |
---|
398 | |
---|
399 | // select way 0 (even if entry is locked and recently used) |
---|
400 | way = 0; |
---|
401 | return DirectoryEntry(m_dir_tab[set][0]); |
---|
402 | } // end select() |
---|
403 | |
---|
404 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
405 | // Global initialisation function |
---|
406 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
407 | void init() |
---|
408 | { |
---|
409 | for ( size_t set=0 ; set<m_sets ; set++ ) |
---|
410 | { |
---|
411 | for ( size_t way=0 ; way<m_ways ; way++ ) |
---|
412 | { |
---|
413 | m_dir_tab[set][way].init(); |
---|
414 | m_lru_tab[set][way].init(); |
---|
415 | } |
---|
416 | } |
---|
417 | } // end init() |
---|
418 | |
---|
419 | }; // end class CacheDirectory |
---|
420 | |
---|
421 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
422 | // A Heap Entry |
---|
423 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
424 | class HeapEntry{ |
---|
425 | |
---|
426 | public: |
---|
427 | // Fields of the entry |
---|
428 | Owner owner; |
---|
429 | size_t next; |
---|
430 | |
---|
431 | //////////////////////// |
---|
432 | // Constructor |
---|
433 | //////////////////////// |
---|
434 | HeapEntry() |
---|
435 | :owner(false,0) |
---|
436 | { |
---|
437 | next = 0; |
---|
438 | } // end constructor |
---|
439 | |
---|
440 | //////////////////////// |
---|
441 | // Constructor |
---|
442 | //////////////////////// |
---|
443 | HeapEntry(const HeapEntry &entry) |
---|
444 | { |
---|
445 | owner.inst = entry.owner.inst; |
---|
446 | owner.srcid = entry.owner.srcid; |
---|
447 | next = entry.next; |
---|
448 | } // end constructor |
---|
449 | |
---|
450 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
451 | // The copy() function copies an existing source entry to a target |
---|
452 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
453 | void copy(const HeapEntry &entry) |
---|
454 | { |
---|
455 | owner.inst = entry.owner.inst; |
---|
456 | owner.srcid = entry.owner.srcid; |
---|
457 | next = entry.next; |
---|
458 | } // end copy() |
---|
459 | |
---|
460 | //////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
461 | // The print() function prints the entry |
---|
462 | //////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
463 | void print(){ |
---|
464 | std::cout |
---|
465 | << " -- owner.inst : " << std::dec << owner.inst << std::endl |
---|
466 | << " -- owner.srcid : " << std::dec << owner.srcid << std::endl |
---|
467 | << " -- next : " << std::dec << next << std::endl; |
---|
468 | |
---|
469 | } // end print() |
---|
470 | |
---|
471 | }; // end class HeapEntry |
---|
472 | |
---|
473 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
474 | // The Heap |
---|
475 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
476 | class HeapDirectory{ |
---|
477 | |
---|
478 | private: |
---|
479 | // Registers and the heap |
---|
480 | size_t ptr_free; |
---|
481 | bool full; |
---|
482 | HeapEntry *m_heap_tab; |
---|
483 | |
---|
484 | // Constants for debugging purpose |
---|
485 | size_t tab_size; |
---|
486 | |
---|
487 | public: |
---|
488 | //////////////////////// |
---|
489 | // Constructor |
---|
490 | //////////////////////// |
---|
491 | HeapDirectory(uint32_t size){ |
---|
492 | assert(size>0 && "Memory Cache, HeapDirectory constructor : invalid size"); |
---|
493 | ptr_free = 0; |
---|
494 | full = false; |
---|
495 | m_heap_tab = new HeapEntry[size]; |
---|
496 | tab_size = size; |
---|
497 | } // end constructor |
---|
498 | |
---|
499 | ///////////////// |
---|
500 | // Destructor |
---|
501 | ///////////////// |
---|
502 | ~HeapDirectory(){ |
---|
503 | delete [] m_heap_tab; |
---|
504 | } // end destructor |
---|
505 | |
---|
506 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
507 | // Global initialisation function |
---|
508 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
509 | void init(){ |
---|
510 | ptr_free=0; |
---|
511 | full=false; |
---|
512 | for(size_t i=0; i< tab_size-1;i++){ |
---|
513 | m_heap_tab[i].next = i+1; |
---|
514 | } |
---|
515 | m_heap_tab[tab_size-1].next = tab_size-1; |
---|
516 | return; |
---|
517 | } |
---|
518 | |
---|
519 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
520 | // The print() function prints a selected directory entry |
---|
521 | // Arguments : |
---|
522 | // - ptr : the pointer to the entry to print |
---|
523 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
524 | void print(const size_t &ptr){ |
---|
525 | std::cout << "Heap, printing the entry : " << std::dec << ptr << std::endl; |
---|
526 | m_heap_tab[ptr].print(); |
---|
527 | } // end print() |
---|
528 | |
---|
529 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
530 | // The print_list() function prints a list from selected directory entry |
---|
531 | // Arguments : |
---|
532 | // - ptr : the pointer to the first entry to print |
---|
533 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
534 | void print_list(const size_t &ptr){ |
---|
535 | bool end = false; |
---|
536 | size_t ptr_temp = ptr; |
---|
537 | std::cout << "Heap, printing the list from : " << std::dec << ptr << std::endl; |
---|
538 | while(!end){ |
---|
539 | m_heap_tab[ptr_temp].print(); |
---|
540 | if(ptr_temp == m_heap_tab[ptr_temp].next) end = true; |
---|
541 | ptr_temp = m_heap_tab[ptr_temp].next; |
---|
542 | } |
---|
543 | } // end print_list() |
---|
544 | |
---|
545 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
546 | // The is_full() function return true if the heap is full. |
---|
547 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
548 | bool is_full(){ |
---|
549 | return full; |
---|
550 | } // end is_full() |
---|
551 | |
---|
552 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
553 | // The next_free_ptr() function returns the pointer |
---|
554 | // to the next free entry. |
---|
555 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
556 | size_t next_free_ptr(){ |
---|
557 | return ptr_free; |
---|
558 | } // end next_free_ptr() |
---|
559 | |
---|
560 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
561 | // The next_free_entry() function returns |
---|
562 | // a copy of the next free entry. |
---|
563 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
564 | HeapEntry next_free_entry(){ |
---|
565 | return HeapEntry(m_heap_tab[ptr_free]); |
---|
566 | } // end next_free_entry() |
---|
567 | |
---|
568 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
569 | // The write_free_entry() function modify the next free entry. |
---|
570 | // Arguments : |
---|
571 | // - entry : the entry to write |
---|
572 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
573 | void write_free_entry(const HeapEntry &entry){ |
---|
574 | m_heap_tab[ptr_free].copy(entry); |
---|
575 | } // end write_free_entry() |
---|
576 | |
---|
577 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
578 | // The write_free_ptr() function writes the pointer |
---|
579 | // to the next free entry |
---|
580 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
581 | void write_free_ptr(const size_t &ptr){ |
---|
582 | assert( (ptr<tab_size) && "HeapDirectory error : try to write a wrong free pointer"); |
---|
583 | ptr_free = ptr; |
---|
584 | } // end write_free_ptr() |
---|
585 | |
---|
586 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
587 | // The set_full() function sets the full bit (to true). |
---|
588 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
589 | void set_full(){ |
---|
590 | full = true; |
---|
591 | } // end set_full() |
---|
592 | |
---|
593 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
594 | // The unset_full() function unsets the full bit (to false). |
---|
595 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
596 | void unset_full(){ |
---|
597 | full = false; |
---|
598 | } // end unset_full() |
---|
599 | |
---|
600 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
601 | // The read() function returns a copy of |
---|
602 | // the entry pointed by the argument |
---|
603 | // Arguments : |
---|
604 | // - ptr : the pointer to the entry to read |
---|
605 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
606 | HeapEntry read(const size_t &ptr){ |
---|
607 | assert( (ptr<tab_size) && "HeapDirectory error : try to write a wrong free pointer"); |
---|
608 | return HeapEntry(m_heap_tab[ptr]); |
---|
609 | } // end read() |
---|
610 | |
---|
611 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
612 | // The write() function writes an entry in the heap |
---|
613 | // Arguments : |
---|
614 | // - ptr : the pointer to the entry to replace |
---|
615 | // - entry : the entry to write |
---|
616 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
617 | void write(const size_t &ptr, const HeapEntry &entry){ |
---|
618 | assert( (ptr<tab_size) && "HeapDirectory error : try to write a wrong free pointer"); |
---|
619 | m_heap_tab[ptr].copy(entry); |
---|
620 | } // end write() |
---|
621 | |
---|
622 | }; // end class HeapDirectory |
---|
623 | |
---|
624 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
625 | // Cache Data |
---|
626 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
627 | class CacheData |
---|
628 | { |
---|
629 | private: |
---|
630 | const uint32_t m_sets; |
---|
631 | const uint32_t m_ways; |
---|
632 | const uint32_t m_words; |
---|
633 | |
---|
634 | uint32_t *** m_cache_data; |
---|
635 | |
---|
636 | public: |
---|
637 | |
---|
638 | /////////////////////////////////////////////////////// |
---|
639 | CacheData(uint32_t ways, uint32_t sets, uint32_t words) |
---|
640 | : m_sets(sets), m_ways(ways), m_words(words) |
---|
641 | { |
---|
642 | m_cache_data = new uint32_t ** [ways]; |
---|
643 | for ( size_t i=0 ; i < ways ; i++ ) |
---|
644 | { |
---|
645 | m_cache_data[i] = new uint32_t * [sets]; |
---|
646 | } |
---|
647 | for ( size_t i=0; i<ways; i++ ) |
---|
648 | { |
---|
649 | for ( size_t j=0; j<sets; j++ ) |
---|
650 | { |
---|
651 | m_cache_data[i][j] = new uint32_t [words]; |
---|
652 | } |
---|
653 | } |
---|
654 | } |
---|
655 | //////////// |
---|
656 | ~CacheData() |
---|
657 | { |
---|
658 | for(size_t i=0; i<m_ways ; i++) |
---|
659 | { |
---|
660 | for(size_t j=0; j<m_sets ; j++) |
---|
661 | { |
---|
662 | delete [] m_cache_data[i][j]; |
---|
663 | } |
---|
664 | } |
---|
665 | for(size_t i=0; i<m_ways ; i++) |
---|
666 | { |
---|
667 | delete [] m_cache_data[i]; |
---|
668 | } |
---|
669 | delete [] m_cache_data; |
---|
670 | } |
---|
671 | ////////////////////////////////////////// |
---|
672 | uint32_t read ( const uint32_t &way, |
---|
673 | const uint32_t &set, |
---|
674 | const uint32_t &word) const |
---|
675 | { |
---|
676 | assert((set < m_sets ) && "Cache data error: Trying to read a wrong set" ); |
---|
677 | assert((way < m_ways ) && "Cache data error: Trying to read a wrong way" ); |
---|
678 | assert((word < m_words) && "Cache data error: Trying to read a wrong word"); |
---|
679 | |
---|
680 | return m_cache_data[way][set][word]; |
---|
681 | } |
---|
682 | ////////////////////////////////////////// |
---|
683 | void read_line( const uint32_t &way, |
---|
684 | const uint32_t &set, |
---|
685 | sc_core::sc_signal<uint32_t> * cache_line) |
---|
686 | { |
---|
687 | assert((set < m_sets ) && "Cache data error: Trying to read a wrong set" ); |
---|
688 | assert((way < m_ways ) && "Cache data error: Trying to read a wrong way" ); |
---|
689 | |
---|
690 | for (uint32_t word=0; word<m_words; word++) |
---|
691 | cache_line[word].write(m_cache_data[way][set][word]); |
---|
692 | } |
---|
693 | ///////////////////////////////////////// |
---|
694 | void write ( const uint32_t &way, |
---|
695 | const uint32_t &set, |
---|
696 | const uint32_t &word, |
---|
697 | const uint32_t &data, |
---|
698 | const uint32_t &be = 0xF) |
---|
699 | { |
---|
700 | |
---|
701 | assert((set < m_sets ) && "Cache data error: Trying to write a wrong set" ); |
---|
702 | assert((way < m_ways ) && "Cache data error: Trying to write a wrong way" ); |
---|
703 | assert((word < m_words) && "Cache data error: Trying to write a wrong word"); |
---|
704 | assert((be <= 0xF ) && "Cache data error: Trying to write a wrong be"); |
---|
705 | |
---|
706 | if (be == 0x0) return; |
---|
707 | |
---|
708 | if (be == 0xF) |
---|
709 | { |
---|
710 | m_cache_data[way][set][word] = data; |
---|
711 | return; |
---|
712 | } |
---|
713 | |
---|
714 | uint32_t mask = 0; |
---|
715 | if (be & 0x1) mask = mask | 0x000000FF; |
---|
716 | if (be & 0x2) mask = mask | 0x0000FF00; |
---|
717 | if (be & 0x4) mask = mask | 0x00FF0000; |
---|
718 | if (be & 0x8) mask = mask | 0xFF000000; |
---|
719 | |
---|
720 | m_cache_data[way][set][word] = |
---|
721 | (data & mask) | (m_cache_data[way][set][word] & ~mask); |
---|
722 | } |
---|
723 | }; // end class CacheData |
---|
724 | |
---|
725 | }} // end namespaces |
---|
726 | |
---|
727 | #endif |
---|
728 | |
---|
729 | // Local Variables: |
---|
730 | // tab-width: 4 |
---|
731 | // c-basic-offset: 4 |
---|
732 | // c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0)) |
---|
733 | // indent-tabs-mode: nil |
---|
734 | // End: |
---|
735 | |
---|
736 | // vim: filetype=cpp:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=4:softtabstop=4 |
---|
737 | |
---|