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 | // !!! |
---|
10 | // The L1_MULTI_CACHE mechanism does no longer work with the new pktid encoding |
---|
11 | // of TSAR. Turning the define below to a non null value will cause the memcache |
---|
12 | // to behave in an unpredicted way. |
---|
13 | // TODO Either remove the mechanism from the mem cache or update its behaviour. |
---|
14 | |
---|
15 | #define L1_MULTI_CACHE 0 |
---|
16 | |
---|
17 | //#define RANDOM_EVICTION |
---|
18 | |
---|
19 | namespace soclib { namespace caba { |
---|
20 | |
---|
21 | using namespace sc_core; |
---|
22 | |
---|
23 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
24 | // A LRU entry |
---|
25 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
26 | class LruEntry { |
---|
27 | |
---|
28 | public: |
---|
29 | |
---|
30 | bool recent; |
---|
31 | |
---|
32 | void init() |
---|
33 | { |
---|
34 | recent=false; |
---|
35 | } |
---|
36 | |
---|
37 | }; // end class LruEntry |
---|
38 | |
---|
39 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
40 | // An Owner |
---|
41 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
42 | class Owner{ |
---|
43 | |
---|
44 | public: |
---|
45 | // Fields |
---|
46 | bool inst; // Is the owner an ICache ? |
---|
47 | size_t srcid; // The SRCID of the owner |
---|
48 | #if L1_MULTI_CACHE |
---|
49 | size_t cache_id; // In multi_cache configuration |
---|
50 | #endif |
---|
51 | |
---|
52 | //////////////////////// |
---|
53 | // Constructors |
---|
54 | //////////////////////// |
---|
55 | Owner(bool i_inst |
---|
56 | ,size_t i_srcid |
---|
57 | #if L1_MULTI_CACHE |
---|
58 | ,size_t i_cache_id |
---|
59 | #endif |
---|
60 | ){ |
---|
61 | inst = i_inst; |
---|
62 | srcid = i_srcid; |
---|
63 | #if L1_MULTI_CACHE |
---|
64 | cache_id= i_cache_id; |
---|
65 | #endif |
---|
66 | } |
---|
67 | |
---|
68 | Owner(const Owner &a){ |
---|
69 | inst = a.inst; |
---|
70 | srcid = a.srcid; |
---|
71 | #if L1_MULTI_CACHE |
---|
72 | cache_id= a.cache_id; |
---|
73 | #endif |
---|
74 | } |
---|
75 | |
---|
76 | Owner(){ |
---|
77 | inst = false; |
---|
78 | srcid = 0; |
---|
79 | #if L1_MULTI_CACHE |
---|
80 | cache_id= 0; |
---|
81 | #endif |
---|
82 | } |
---|
83 | // end constructors |
---|
84 | |
---|
85 | }; // end class Owner |
---|
86 | |
---|
87 | |
---|
88 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
89 | // A directory entry |
---|
90 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
91 | class DirectoryEntry { |
---|
92 | |
---|
93 | typedef uint32_t tag_t; |
---|
94 | |
---|
95 | public: |
---|
96 | |
---|
97 | bool valid; // entry valid |
---|
98 | bool cache_coherent; // WB or WT policy |
---|
99 | bool is_cnt; // directory entry is in counter mode |
---|
100 | bool dirty; // entry dirty |
---|
101 | bool lock; // entry locked |
---|
102 | tag_t tag; // tag of the entry |
---|
103 | size_t count; // number of copies |
---|
104 | Owner owner; // an owner of the line |
---|
105 | size_t ptr; // pointer to the next owner |
---|
106 | |
---|
107 | DirectoryEntry() |
---|
108 | { |
---|
109 | valid = false; |
---|
110 | cache_coherent= false; |
---|
111 | is_cnt = false; |
---|
112 | dirty = false; |
---|
113 | lock = false; |
---|
114 | tag = 0; |
---|
115 | count = 0; |
---|
116 | owner.inst = 0; |
---|
117 | owner.srcid = 0; |
---|
118 | #if L1_MULTI_CACHE |
---|
119 | owner.cache_id= 0; |
---|
120 | #endif |
---|
121 | ptr = 0; |
---|
122 | } |
---|
123 | |
---|
124 | DirectoryEntry(const DirectoryEntry &source) |
---|
125 | { |
---|
126 | valid = source.valid; |
---|
127 | cache_coherent= source.cache_coherent; |
---|
128 | is_cnt = source.is_cnt; |
---|
129 | dirty = source.dirty; |
---|
130 | lock = source.lock; |
---|
131 | tag = source.tag; |
---|
132 | count = source.count; |
---|
133 | owner = source.owner; |
---|
134 | ptr = source.ptr; |
---|
135 | } |
---|
136 | |
---|
137 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
138 | // The init() function initializes the entry |
---|
139 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
140 | void init() |
---|
141 | { |
---|
142 | valid = false; |
---|
143 | cache_coherent = false; |
---|
144 | is_cnt = false; |
---|
145 | dirty = false; |
---|
146 | lock = false; |
---|
147 | count = 0; |
---|
148 | } |
---|
149 | |
---|
150 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
151 | // The copy() function copies an existing source entry to a target |
---|
152 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
153 | void copy(const DirectoryEntry &source) |
---|
154 | { |
---|
155 | valid = source.valid; |
---|
156 | cache_coherent = source.cache_coherent; |
---|
157 | is_cnt = source.is_cnt; |
---|
158 | dirty = source.dirty; |
---|
159 | lock = source.lock; |
---|
160 | tag = source.tag; |
---|
161 | count = source.count; |
---|
162 | owner = source.owner; |
---|
163 | ptr = source.ptr; |
---|
164 | } |
---|
165 | |
---|
166 | //////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
167 | // The print() function prints the entry |
---|
168 | //////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
169 | void print() |
---|
170 | { |
---|
171 | std::cout << "Valid = " << valid |
---|
172 | << " ; COHERENCE = " << cache_coherent |
---|
173 | << " ; IS COUNT = " << is_cnt |
---|
174 | << " ; Dirty = " << dirty |
---|
175 | << " ; Lock = " << lock |
---|
176 | << " ; Tag = " << std::hex << tag << std::dec |
---|
177 | << " ; Count = " << count |
---|
178 | << " ; Owner = " << owner.srcid |
---|
179 | #if L1_MULTI_CACHE |
---|
180 | << "." << owner.cache_id |
---|
181 | #endif |
---|
182 | << " " << owner.inst |
---|
183 | << " ; Pointer = " << ptr << std::endl; |
---|
184 | } |
---|
185 | |
---|
186 | }; // end class DirectoryEntry |
---|
187 | |
---|
188 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
189 | // The directory |
---|
190 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
191 | class CacheDirectory { |
---|
192 | |
---|
193 | typedef sc_dt::sc_uint<40> addr_t; |
---|
194 | typedef uint32_t data_t; |
---|
195 | typedef uint32_t tag_t; |
---|
196 | |
---|
197 | private: |
---|
198 | |
---|
199 | // Directory constants |
---|
200 | size_t m_ways; |
---|
201 | size_t m_sets; |
---|
202 | size_t m_words; |
---|
203 | size_t m_width; |
---|
204 | uint32_t lfsr; |
---|
205 | |
---|
206 | // the directory & lru tables |
---|
207 | DirectoryEntry **m_dir_tab; |
---|
208 | LruEntry **m_lru_tab; |
---|
209 | |
---|
210 | public: |
---|
211 | |
---|
212 | //////////////////////// |
---|
213 | // Constructor |
---|
214 | //////////////////////// |
---|
215 | CacheDirectory( size_t ways, size_t sets, size_t words, size_t address_width) |
---|
216 | { |
---|
217 | m_ways = ways; |
---|
218 | m_sets = sets; |
---|
219 | m_words = words; |
---|
220 | m_width = address_width; |
---|
221 | lfsr = -1; |
---|
222 | |
---|
223 | m_dir_tab = new DirectoryEntry*[sets]; |
---|
224 | for ( size_t i=0; i<sets; i++ ) { |
---|
225 | m_dir_tab[i] = new DirectoryEntry[ways]; |
---|
226 | for ( size_t j=0 ; j<ways ; j++) m_dir_tab[i][j].init(); |
---|
227 | } |
---|
228 | m_lru_tab = new LruEntry*[sets]; |
---|
229 | for ( size_t i=0; i<sets; i++ ) { |
---|
230 | m_lru_tab[i] = new LruEntry[ways]; |
---|
231 | for ( size_t j=0 ; j<ways ; j++) m_lru_tab[i][j].init(); |
---|
232 | } |
---|
233 | } // end constructor |
---|
234 | |
---|
235 | ///////////////// |
---|
236 | // Destructor |
---|
237 | ///////////////// |
---|
238 | ~CacheDirectory() |
---|
239 | { |
---|
240 | for(size_t i=0 ; i<m_sets ; i++){ |
---|
241 | delete [] m_dir_tab[i]; |
---|
242 | delete [] m_lru_tab[i]; |
---|
243 | } |
---|
244 | delete [] m_dir_tab; |
---|
245 | delete [] m_lru_tab; |
---|
246 | } // end destructor |
---|
247 | |
---|
248 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
249 | // The read() function reads a directory entry. In case of hit, the |
---|
250 | // LRU is updated. |
---|
251 | // Arguments : |
---|
252 | // - address : the address of the entry |
---|
253 | // - way : (return argument) the way of the entry in case of hit |
---|
254 | // The function returns a copy of a (valid or invalid) entry |
---|
255 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
256 | DirectoryEntry read(const addr_t &address, size_t &way) |
---|
257 | { |
---|
258 | |
---|
259 | #define L2 soclib::common::uint32_log2 |
---|
260 | const size_t set = (size_t)(address >> (L2(m_words) + 2)) & (m_sets - 1); |
---|
261 | const tag_t tag = (tag_t)(address >> (L2(m_sets) + L2(m_words) + 2)); |
---|
262 | #undef L2 |
---|
263 | |
---|
264 | bool hit = false; |
---|
265 | for ( size_t i=0 ; i<m_ways ; i++ ) { |
---|
266 | bool equal = ( m_dir_tab[set][i].tag == tag ); |
---|
267 | bool valid = m_dir_tab[set][i].valid; |
---|
268 | hit = equal && valid; |
---|
269 | if ( hit ) { |
---|
270 | way = i; |
---|
271 | break; |
---|
272 | } |
---|
273 | } |
---|
274 | if ( hit ) { |
---|
275 | m_lru_tab[set][way].recent = true; |
---|
276 | return DirectoryEntry(m_dir_tab[set][way]); |
---|
277 | } else { |
---|
278 | return DirectoryEntry(); |
---|
279 | } |
---|
280 | } // end read() |
---|
281 | |
---|
282 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
283 | // The inval function invalidate an entry defined by the set and |
---|
284 | // way arguments. |
---|
285 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
286 | void inval( const size_t &way, const size_t &set ) |
---|
287 | { |
---|
288 | m_dir_tab[set][way].init(); |
---|
289 | } |
---|
290 | |
---|
291 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
292 | // The read_neutral() function reads a directory entry, without |
---|
293 | // changing the LRU |
---|
294 | // Arguments : |
---|
295 | // - address : the address of the entry |
---|
296 | // The function returns a copy of a (valid or invalid) entry |
---|
297 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
298 | DirectoryEntry read_neutral( const addr_t &address, |
---|
299 | size_t* ret_way, |
---|
300 | size_t* ret_set ) |
---|
301 | { |
---|
302 | |
---|
303 | #define L2 soclib::common::uint32_log2 |
---|
304 | size_t set = (size_t)(address >> (L2(m_words) + 2)) & (m_sets - 1); |
---|
305 | tag_t tag = (tag_t)(address >> (L2(m_sets) + L2(m_words) + 2)); |
---|
306 | #undef L2 |
---|
307 | |
---|
308 | for ( size_t way = 0 ; way < m_ways ; way++ ) |
---|
309 | { |
---|
310 | bool equal = ( m_dir_tab[set][way].tag == tag ); |
---|
311 | bool valid = m_dir_tab[set][way].valid; |
---|
312 | if ( equal and valid ) |
---|
313 | { |
---|
314 | *ret_set = set; |
---|
315 | *ret_way = way; |
---|
316 | return DirectoryEntry(m_dir_tab[set][way]); |
---|
317 | } |
---|
318 | } |
---|
319 | return DirectoryEntry(); |
---|
320 | } // end read_neutral() |
---|
321 | |
---|
322 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
323 | // The write function writes a new entry, |
---|
324 | // and updates the LRU bits if necessary. |
---|
325 | // Arguments : |
---|
326 | // - set : the set of the entry |
---|
327 | // - way : the way of the entry |
---|
328 | // - entry : the entry value |
---|
329 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
330 | void write(const size_t &set, const size_t &way, const DirectoryEntry &entry) |
---|
331 | { |
---|
332 | assert( (set<m_sets) |
---|
333 | && "Cache Directory write : The set index is invalid"); |
---|
334 | assert( (way<m_ways) |
---|
335 | && "Cache Directory write : The way index is invalid"); |
---|
336 | |
---|
337 | // update Directory |
---|
338 | m_dir_tab[set][way].copy(entry); |
---|
339 | |
---|
340 | // update LRU bits |
---|
341 | bool all_recent = true; |
---|
342 | for ( size_t i=0 ; i<m_ways ; i++ ) |
---|
343 | { |
---|
344 | if ( i != way ) all_recent = m_lru_tab[set][i].recent && all_recent; |
---|
345 | } |
---|
346 | if ( all_recent ) |
---|
347 | { |
---|
348 | for( size_t i=0 ; i<m_ways ; i++ ) m_lru_tab[set][i].recent = false; |
---|
349 | } |
---|
350 | else |
---|
351 | { |
---|
352 | m_lru_tab[set][way].recent = true; |
---|
353 | } |
---|
354 | } // end write() |
---|
355 | |
---|
356 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
357 | // The print() function prints a selected directory entry |
---|
358 | // Arguments : |
---|
359 | // - set : the set of the entry to print |
---|
360 | // - way : the way of the entry to print |
---|
361 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
362 | void print(const size_t &set, const size_t &way) |
---|
363 | { |
---|
364 | std::cout << std::dec << " set : " << set << " ; way : " << way << " ; " ; |
---|
365 | m_dir_tab[set][way].print(); |
---|
366 | } // end print() |
---|
367 | |
---|
368 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
369 | // The select() function selects a directory entry to evince. |
---|
370 | // Arguments : |
---|
371 | // - set : (input argument) the set to modify |
---|
372 | // - way : (return argument) the way to evince |
---|
373 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
374 | DirectoryEntry select(const size_t &set, size_t &way) |
---|
375 | { |
---|
376 | assert( (set < m_sets) |
---|
377 | && "Cache Directory : (select) The set index is invalid"); |
---|
378 | |
---|
379 | for(size_t i=0; i<m_ways; i++){ |
---|
380 | if(!m_dir_tab[set][i].valid){ |
---|
381 | way=i; |
---|
382 | return DirectoryEntry(m_dir_tab[set][way]); |
---|
383 | } |
---|
384 | } |
---|
385 | |
---|
386 | #ifdef RANDOM_EVICTION |
---|
387 | lfsr = (lfsr >> 1) ^ ((-(lfsr & 1)) & 0xd0000001); |
---|
388 | way = lfsr % m_ways; |
---|
389 | return DirectoryEntry(m_dir_tab[set][way]); |
---|
390 | #endif |
---|
391 | |
---|
392 | for(size_t i=0; i<m_ways; i++){ |
---|
393 | if(!(m_lru_tab[set][i].recent) && !(m_dir_tab[set][i].lock)){ |
---|
394 | way=i; |
---|
395 | return DirectoryEntry(m_dir_tab[set][way]); |
---|
396 | } |
---|
397 | } |
---|
398 | for(size_t i=0; i<m_ways; i++){ |
---|
399 | if( !(m_lru_tab[set][i].recent) && (m_dir_tab[set][i].lock)){ |
---|
400 | way=i; |
---|
401 | return DirectoryEntry(m_dir_tab[set][way]); |
---|
402 | } |
---|
403 | } |
---|
404 | for(size_t i=0; i<m_ways; i++){ |
---|
405 | if( (m_lru_tab[set][i].recent) && !(m_dir_tab[set][i].lock)){ |
---|
406 | way=i; |
---|
407 | return DirectoryEntry(m_dir_tab[set][way]); |
---|
408 | } |
---|
409 | } |
---|
410 | way = 0; |
---|
411 | return DirectoryEntry(m_dir_tab[set][0]); |
---|
412 | } // end select() |
---|
413 | |
---|
414 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
415 | // Global initialisation function |
---|
416 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
417 | void init() |
---|
418 | { |
---|
419 | for ( size_t set=0 ; set<m_sets ; set++ ) |
---|
420 | { |
---|
421 | for ( size_t way=0 ; way<m_ways ; way++ ) |
---|
422 | { |
---|
423 | m_dir_tab[set][way].init(); |
---|
424 | m_lru_tab[set][way].init(); |
---|
425 | } |
---|
426 | } |
---|
427 | } // end init() |
---|
428 | |
---|
429 | }; // end class CacheDirectory |
---|
430 | |
---|
431 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
432 | // A Heap Entry |
---|
433 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
434 | class HeapEntry{ |
---|
435 | |
---|
436 | public: |
---|
437 | // Fields of the entry |
---|
438 | Owner owner; |
---|
439 | size_t next; |
---|
440 | |
---|
441 | //////////////////////// |
---|
442 | // Constructor |
---|
443 | //////////////////////// |
---|
444 | HeapEntry() |
---|
445 | :owner(false,0 |
---|
446 | #if L1_MULTI_CACHE |
---|
447 | ,0 |
---|
448 | #endif |
---|
449 | ) |
---|
450 | { |
---|
451 | next = 0; |
---|
452 | } // end constructor |
---|
453 | |
---|
454 | //////////////////////// |
---|
455 | // Constructor |
---|
456 | //////////////////////// |
---|
457 | HeapEntry(const HeapEntry &entry){ |
---|
458 | owner.inst = entry.owner.inst; |
---|
459 | owner.srcid = entry.owner.srcid; |
---|
460 | #if L1_MULTI_CACHE |
---|
461 | owner.cache_id = entry.owner.cache_id; |
---|
462 | #endif |
---|
463 | next = entry.next; |
---|
464 | } // end constructor |
---|
465 | |
---|
466 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
467 | // The copy() function copies an existing source entry to a target |
---|
468 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
469 | void copy(const HeapEntry &entry){ |
---|
470 | owner.inst = entry.owner.inst; |
---|
471 | owner.srcid = entry.owner.srcid; |
---|
472 | #if L1_MULTI_CACHE |
---|
473 | owner.cache_id = entry.owner.cache_id; |
---|
474 | #endif |
---|
475 | next = entry.next; |
---|
476 | } // end copy() |
---|
477 | |
---|
478 | //////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
479 | // The print() function prints the entry |
---|
480 | //////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
481 | void print(){ |
---|
482 | std::cout |
---|
483 | << " -- owner.inst : " << std::dec << owner.inst << std::endl |
---|
484 | << " -- owner.srcid : " << std::dec << owner.srcid << std::endl |
---|
485 | #if L1_MULTI_CACHE |
---|
486 | << " -- owner.cache_id : " << std::dec << owner.cache_id << std::endl |
---|
487 | #endif |
---|
488 | << " -- next : " << std::dec << next << std::endl; |
---|
489 | |
---|
490 | } // end print() |
---|
491 | |
---|
492 | }; // end class HeapEntry |
---|
493 | |
---|
494 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
495 | // The Heap |
---|
496 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
497 | class HeapDirectory{ |
---|
498 | |
---|
499 | private: |
---|
500 | // Registers and the heap |
---|
501 | size_t ptr_free; |
---|
502 | bool full; |
---|
503 | HeapEntry *m_heap_tab; |
---|
504 | |
---|
505 | // Constants for debugging purpose |
---|
506 | size_t tab_size; |
---|
507 | |
---|
508 | public: |
---|
509 | //////////////////////// |
---|
510 | // Constructor |
---|
511 | //////////////////////// |
---|
512 | HeapDirectory(uint32_t size){ |
---|
513 | assert(size>0 && "Memory Cache, HeapDirectory constructor : invalid size"); |
---|
514 | ptr_free = 0; |
---|
515 | full = false; |
---|
516 | m_heap_tab = new HeapEntry[size]; |
---|
517 | tab_size = size; |
---|
518 | } // end constructor |
---|
519 | |
---|
520 | ///////////////// |
---|
521 | // Destructor |
---|
522 | ///////////////// |
---|
523 | ~HeapDirectory(){ |
---|
524 | delete [] m_heap_tab; |
---|
525 | } // end destructor |
---|
526 | |
---|
527 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
528 | // Global initialisation function |
---|
529 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
530 | void init(){ |
---|
531 | ptr_free=0; |
---|
532 | full=false; |
---|
533 | for(size_t i=0; i< tab_size-1;i++){ |
---|
534 | m_heap_tab[i].next = i+1; |
---|
535 | } |
---|
536 | m_heap_tab[tab_size-1].next = tab_size-1; |
---|
537 | return; |
---|
538 | } |
---|
539 | |
---|
540 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
541 | // The print() function prints a selected directory entry |
---|
542 | // Arguments : |
---|
543 | // - ptr : the pointer to the entry to print |
---|
544 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
545 | void print(const size_t &ptr){ |
---|
546 | std::cout << "Heap, printing the entry : " << std::dec << ptr << std::endl; |
---|
547 | m_heap_tab[ptr].print(); |
---|
548 | } // end print() |
---|
549 | |
---|
550 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
551 | // The print_list() function prints a list from selected directory entry |
---|
552 | // Arguments : |
---|
553 | // - ptr : the pointer to the first entry to print |
---|
554 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
555 | void print_list(const size_t &ptr){ |
---|
556 | bool end = false; |
---|
557 | size_t ptr_temp = ptr; |
---|
558 | std::cout << "Heap, printing the list from : " << std::dec << ptr << std::endl; |
---|
559 | while(!end){ |
---|
560 | m_heap_tab[ptr_temp].print(); |
---|
561 | if(ptr_temp == m_heap_tab[ptr_temp].next) end = true; |
---|
562 | ptr_temp = m_heap_tab[ptr_temp].next; |
---|
563 | } |
---|
564 | } // end print_list() |
---|
565 | |
---|
566 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
567 | // The is_full() function return true if the heap is full. |
---|
568 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
569 | bool is_full(){ |
---|
570 | return full; |
---|
571 | } // end is_full() |
---|
572 | |
---|
573 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
574 | // The next_free_ptr() function returns the pointer |
---|
575 | // to the next free entry. |
---|
576 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
577 | size_t next_free_ptr(){ |
---|
578 | return ptr_free; |
---|
579 | } // end next_free_ptr() |
---|
580 | |
---|
581 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
582 | // The next_free_entry() function returns |
---|
583 | // a copy of the next free entry. |
---|
584 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
585 | HeapEntry next_free_entry(){ |
---|
586 | return HeapEntry(m_heap_tab[ptr_free]); |
---|
587 | } // end next_free_entry() |
---|
588 | |
---|
589 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
590 | // The write_free_entry() function modify the next free entry. |
---|
591 | // Arguments : |
---|
592 | // - entry : the entry to write |
---|
593 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
594 | void write_free_entry(const HeapEntry &entry){ |
---|
595 | m_heap_tab[ptr_free].copy(entry); |
---|
596 | } // end write_free_entry() |
---|
597 | |
---|
598 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
599 | // The write_free_ptr() function writes the pointer |
---|
600 | // to the next free entry |
---|
601 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
602 | void write_free_ptr(const size_t &ptr){ |
---|
603 | assert( (ptr<tab_size) && "HeapDirectory error : try to write a wrong free pointer"); |
---|
604 | ptr_free = ptr; |
---|
605 | } // end write_free_ptr() |
---|
606 | |
---|
607 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
608 | // The set_full() function sets the full bit (to true). |
---|
609 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
610 | void set_full(){ |
---|
611 | full = true; |
---|
612 | } // end set_full() |
---|
613 | |
---|
614 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
615 | // The unset_full() function unsets the full bit (to false). |
---|
616 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
617 | void unset_full(){ |
---|
618 | full = false; |
---|
619 | } // end unset_full() |
---|
620 | |
---|
621 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
622 | // The read() function returns a copy of |
---|
623 | // the entry pointed by the argument |
---|
624 | // Arguments : |
---|
625 | // - ptr : the pointer to the entry to read |
---|
626 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
627 | HeapEntry read(const size_t &ptr){ |
---|
628 | assert( (ptr<tab_size) && "HeapDirectory error : try to write a wrong free pointer"); |
---|
629 | return HeapEntry(m_heap_tab[ptr]); |
---|
630 | } // end read() |
---|
631 | |
---|
632 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
633 | // The write() function writes an entry in the heap |
---|
634 | // Arguments : |
---|
635 | // - ptr : the pointer to the entry to replace |
---|
636 | // - entry : the entry to write |
---|
637 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
638 | void write(const size_t &ptr, const HeapEntry &entry){ |
---|
639 | assert( (ptr<tab_size) && "HeapDirectory error : try to write a wrong free pointer"); |
---|
640 | m_heap_tab[ptr].copy(entry); |
---|
641 | } // end write() |
---|
642 | |
---|
643 | }; // end class HeapDirectory |
---|
644 | |
---|
645 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
646 | // Cache Data |
---|
647 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
648 | class CacheData { |
---|
649 | private: |
---|
650 | const uint32_t m_sets; |
---|
651 | const uint32_t m_ways; |
---|
652 | const uint32_t m_words; |
---|
653 | |
---|
654 | uint32_t *** m_cache_data; |
---|
655 | |
---|
656 | public: |
---|
657 | |
---|
658 | CacheData(uint32_t ways, uint32_t sets, uint32_t words) |
---|
659 | : m_sets(sets), m_ways(ways), m_words(words) { |
---|
660 | |
---|
661 | m_cache_data = new uint32_t ** [ways]; |
---|
662 | for ( size_t i=0 ; i < ways ; i++ ) { |
---|
663 | m_cache_data[i] = new uint32_t * [sets]; |
---|
664 | } |
---|
665 | for ( size_t i=0; i<ways; i++ ) { |
---|
666 | for ( size_t j=0; j<sets; j++ ) { |
---|
667 | m_cache_data[i][j] = new uint32_t [words]; |
---|
668 | } |
---|
669 | } |
---|
670 | } |
---|
671 | |
---|
672 | ~CacheData() { |
---|
673 | for(size_t i=0; i<m_ways ; i++){ |
---|
674 | for(size_t j=0; j<m_sets ; j++){ |
---|
675 | delete [] m_cache_data[i][j]; |
---|
676 | } |
---|
677 | } |
---|
678 | for(size_t i=0; i<m_ways ; i++){ |
---|
679 | delete [] m_cache_data[i]; |
---|
680 | } |
---|
681 | delete [] m_cache_data; |
---|
682 | } |
---|
683 | |
---|
684 | uint32_t read ( |
---|
685 | const uint32_t &way, |
---|
686 | const uint32_t &set, |
---|
687 | const uint32_t &word) const { |
---|
688 | |
---|
689 | assert((set < m_sets ) && "Cache data error: Trying to read a wrong set" ); |
---|
690 | assert((way < m_ways ) && "Cache data error: Trying to read a wrong way" ); |
---|
691 | assert((word < m_words) && "Cache data error: Trying to read a wrong word"); |
---|
692 | |
---|
693 | return m_cache_data[way][set][word]; |
---|
694 | } |
---|
695 | |
---|
696 | void read_line( |
---|
697 | const uint32_t &way, |
---|
698 | const uint32_t &set, |
---|
699 | sc_core::sc_signal<uint32_t> * cache_line) |
---|
700 | { |
---|
701 | assert((set < m_sets ) && "Cache data error: Trying to read a wrong set" ); |
---|
702 | assert((way < m_ways ) && "Cache data error: Trying to read a wrong way" ); |
---|
703 | |
---|
704 | for (uint32_t word=0; word<m_words; word++) |
---|
705 | cache_line[word].write(m_cache_data[way][set][word]); |
---|
706 | } |
---|
707 | |
---|
708 | void write ( |
---|
709 | const uint32_t &way, |
---|
710 | const uint32_t &set, |
---|
711 | const uint32_t &word, |
---|
712 | const uint32_t &data, |
---|
713 | const uint32_t &be = 0xF) { |
---|
714 | |
---|
715 | assert((set < m_sets ) && "Cache data error: Trying to write a wrong set" ); |
---|
716 | assert((way < m_ways ) && "Cache data error: Trying to write a wrong way" ); |
---|
717 | assert((word < m_words) && "Cache data error: Trying to write a wrong word"); |
---|
718 | assert((be <= 0xF ) && "Cache data error: Trying to write a wrong word cell"); |
---|
719 | |
---|
720 | if (be == 0x0) return; |
---|
721 | |
---|
722 | if (be == 0xF) { |
---|
723 | m_cache_data[way][set][word] = data; |
---|
724 | return; |
---|
725 | } |
---|
726 | |
---|
727 | uint32_t mask = 0; |
---|
728 | if (be & 0x1) mask = mask | 0x000000FF; |
---|
729 | if (be & 0x2) mask = mask | 0x0000FF00; |
---|
730 | if (be & 0x4) mask = mask | 0x00FF0000; |
---|
731 | if (be & 0x8) mask = mask | 0xFF000000; |
---|
732 | |
---|
733 | m_cache_data[way][set][word] = |
---|
734 | (data & mask) | (m_cache_data[way][set][word] & ~mask); |
---|
735 | } |
---|
736 | }; // end class CacheData |
---|
737 | |
---|
738 | }} // end namespaces |
---|
739 | |
---|
740 | #endif |
---|
741 | |
---|
742 | // Local Variables: |
---|
743 | // tab-width: 4 |
---|
744 | // c-basic-offset: 4 |
---|
745 | // c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0)) |
---|
746 | // indent-tabs-mode: nil |
---|
747 | // End: |
---|
748 | |
---|
749 | // vim: filetype=cpp:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=4:softtabstop=4 |
---|
750 | |
---|