| 1 | /* -*- c++ -*- | 
|---|
| 2 |  * | 
|---|
| 3 |  * SOCLIB_LGPL_HEADER_BEGIN | 
|---|
| 4 |  * | 
|---|
| 5 |  * This file is part of SoCLib, GNU LGPLv2.1. | 
|---|
| 6 |  * | 
|---|
| 7 |  * SoCLib is free software; you can redistribute it and/or modify it | 
|---|
| 8 |  * under the terms of the GNU Lesser General Public License as published | 
|---|
| 9 |  * by the Free Software Foundation; version 2.1 of the License. | 
|---|
| 10 |  * | 
|---|
| 11 |  * SoCLib is distributed in the hope that it will be useful, but | 
|---|
| 12 |  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of | 
|---|
| 13 |  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU | 
|---|
| 14 |  * Lesser General Public License for more details. | 
|---|
| 15 |  * | 
|---|
| 16 |  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public | 
|---|
| 17 |  * License along with SoCLib; if not, write to the Free Software | 
|---|
| 18 |  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA | 
|---|
| 19 |  * 02110-1301 USA | 
|---|
| 20 |  * | 
|---|
| 21 |  * SOCLIB_LGPL_HEADER_END | 
|---|
| 22 |  * | 
|---|
| 23 |  * Copyright (c) UPMC, Lip6 | 
|---|
| 24 |  *         Alain Greiner <alain.greiner@lip6.fr> July 2008 | 
|---|
| 25 |  * | 
|---|
| 26 |  * Maintainers: alain | 
|---|
| 27 |  */ | 
|---|
| 28 |  | 
|---|
| 29 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 30 | // File         : generic_cache.h | 
|---|
| 31 | // Date         : 07/01/2012 | 
|---|
| 32 | // Authors      : Alain Greiner | 
|---|
| 33 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 34 | // This object is a generic, set associative, cache. | 
|---|
| 35 | // Each slot can be in three states: VALID, EMPTY or ZOMBI. | 
|---|
| 36 | // The ZOMBI state is used by cache coherence protocoles to indicate | 
|---|
| 37 | // a pending cleanup request. | 
|---|
| 38 | // Hit if ( (matching tag) and (state == VALID). | 
|---|
| 39 | // The replacement policy is pseudo-LRU. The victim selection process cannot | 
|---|
| 40 | // fail if the ZOMBI state is not used.  | 
|---|
| 41 | // But it can fail if all ways are in ZOMBI state. | 
|---|
| 42 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 43 | // Implementation note | 
|---|
| 44 | // The DATA part is implemented as an uint32_t array[nways*nsets*nwords]. | 
|---|
| 45 | // The DIRECTORY part is implemented as an uint32_t array[nways*nsets]. | 
|---|
| 46 | // All methods requiring a dual port RAM or cache modification using | 
|---|
| 47 | // an associative search have been deprecated. | 
|---|
| 48 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 49 | // Constructor parameters are : | 
|---|
| 50 | // - std::string    &name | 
|---|
| 51 | // - size_t         nways   : number of associativity levels  | 
|---|
| 52 | // - size_t         nsets   : number of sets | 
|---|
| 53 | // - size_t         nwords  : number of words in a cache line | 
|---|
| 54 | // The nways, nsets, nwords parameters must be power of 2 | 
|---|
| 55 | // The nsets parameter cannot be larger than 1024 | 
|---|
| 56 | // The nways parameter cannot be larger than 16 | 
|---|
| 57 | // The nwords parameter cannot be larger than 64 | 
|---|
| 58 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 59 | // Template parameter is : | 
|---|
| 60 | // - addr_t : address format to access the cache  | 
|---|
| 61 | // The address can be larger than 32 bits, but the TAG field  | 
|---|
| 62 | // cannot be larger than 32 bits. | 
|---|
| 63 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 64 |  | 
|---|
| 65 | #ifndef SOCLIB_GENERIC_CACHE_H | 
|---|
| 66 | #define SOCLIB_GENERIC_CACHE_H | 
|---|
| 67 |  | 
|---|
| 68 | #include <systemc> | 
|---|
| 69 | #include <cassert> | 
|---|
| 70 | #include "arithmetics.h" | 
|---|
| 71 | #include "static_assert.h" | 
|---|
| 72 | #include "mapping_table.h" | 
|---|
| 73 | #include <cstring> | 
|---|
| 74 |  | 
|---|
| 75 | namespace soclib {  | 
|---|
| 76 |  | 
|---|
| 77 | enum cache_slot_state_e | 
|---|
| 78 | { | 
|---|
| 79 |     CACHE_SLOT_STATE_EMPTY, | 
|---|
| 80 |     CACHE_SLOT_STATE_VALID, | 
|---|
| 81 |     CACHE_SLOT_STATE_ZOMBI, | 
|---|
| 82 | }; | 
|---|
| 83 |  | 
|---|
| 84 | ////////////////////////// | 
|---|
| 85 | template<typename addr_t> | 
|---|
| 86 | class GenericCache  | 
|---|
| 87 | ////////////////////////// | 
|---|
| 88 | { | 
|---|
| 89 |     typedef uint32_t    data_t; | 
|---|
| 90 |     typedef uint32_t    tag_t; | 
|---|
| 91 |     typedef uint32_t    be_t; | 
|---|
| 92 |  | 
|---|
| 93 |     data_t              *r_data ; | 
|---|
| 94 |     tag_t               *r_tag ; | 
|---|
| 95 |     int                 *r_state; | 
|---|
| 96 |     bool                *r_lru ; | 
|---|
| 97 |  | 
|---|
| 98 |     size_t              m_ways;  | 
|---|
| 99 |     size_t              m_sets;  | 
|---|
| 100 |     size_t              m_words; | 
|---|
| 101 |  | 
|---|
| 102 |     const soclib::common::AddressMaskingTable<addr_t>  m_x ; | 
|---|
| 103 |     const soclib::common::AddressMaskingTable<addr_t>  m_y ; | 
|---|
| 104 |     const soclib::common::AddressMaskingTable<addr_t>  m_z ; | 
|---|
| 105 |  | 
|---|
| 106 |     ////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 107 |     inline data_t &cache_data(size_t way, size_t set, size_t word) | 
|---|
| 108 |     { | 
|---|
| 109 |         return r_data[(way*m_sets*m_words)+(set*m_words)+word]; | 
|---|
| 110 |     } | 
|---|
| 111 |  | 
|---|
| 112 |     ////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 113 |     inline tag_t &cache_tag(size_t way, size_t set) | 
|---|
| 114 |     { | 
|---|
| 115 |         return r_tag[(way*m_sets)+set]; | 
|---|
| 116 |     } | 
|---|
| 117 |  | 
|---|
| 118 |     ////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 119 |     inline bool &cache_lru(size_t way, size_t set) | 
|---|
| 120 |     { | 
|---|
| 121 |         return r_lru[(way*m_sets)+set]; | 
|---|
| 122 |     } | 
|---|
| 123 |  | 
|---|
| 124 |     ////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 125 |     inline int &cache_state(size_t way, size_t set) | 
|---|
| 126 |     { | 
|---|
| 127 |         return r_state[(way*m_sets)+set]; | 
|---|
| 128 |     } | 
|---|
| 129 |  | 
|---|
| 130 |     ///////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 131 |     inline void cache_set_lru(size_t way, size_t set) | 
|---|
| 132 |     { | 
|---|
| 133 |             size_t way2; | 
|---|
| 134 |  | 
|---|
| 135 |         cache_lru(way, set) = true; | 
|---|
| 136 |  | 
|---|
| 137 |             for (way2 = 0; way2 < m_ways; way2++ )  | 
|---|
| 138 |         { | 
|---|
| 139 |                 if (cache_lru(way2, set) == false) return; | 
|---|
| 140 |             } | 
|---|
| 141 |             // all lines are new -> they all become old  | 
|---|
| 142 |             for (way2 = 0; way2 < m_ways; way2++ )  | 
|---|
| 143 |         { | 
|---|
| 144 |                 cache_lru(way2, set) = false; | 
|---|
| 145 |             } | 
|---|
| 146 |     } | 
|---|
| 147 |  | 
|---|
| 148 |     ///////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 149 |     inline data_t be2mask( be_t be ) | 
|---|
| 150 |     { | 
|---|
| 151 |         data_t mask = 0; | 
|---|
| 152 |         if ( (be & 0x1) == 0x1 ) mask = mask | 0x000000FF; | 
|---|
| 153 |         if ( (be & 0x2) == 0x2 ) mask = mask | 0x0000FF00; | 
|---|
| 154 |         if ( (be & 0x4) == 0x4 ) mask = mask | 0x00FF0000; | 
|---|
| 155 |         if ( (be & 0x8) == 0x8 ) mask = mask | 0xFF000000; | 
|---|
| 156 |         return mask; | 
|---|
| 157 |     } | 
|---|
| 158 |  | 
|---|
| 159 | public: | 
|---|
| 160 |  | 
|---|
| 161 |     ////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 162 |     GenericCache(   const std::string   &name, | 
|---|
| 163 |                     size_t              nways,  | 
|---|
| 164 |                     size_t              nsets,  | 
|---|
| 165 |                     size_t              nwords) | 
|---|
| 166 |         : m_ways(nways), | 
|---|
| 167 |           m_sets(nsets), | 
|---|
| 168 |           m_words(nwords), | 
|---|
| 169 |  | 
|---|
| 170 | #define l2 soclib::common::uint32_log2 | 
|---|
| 171 |  | 
|---|
| 172 |           m_x( l2(nwords), l2(sizeof(data_t))), | 
|---|
| 173 |           m_y( l2(nsets), l2(nwords) + l2(sizeof(data_t))), | 
|---|
| 174 |           m_z( 8*sizeof(addr_t) - l2(nsets) - l2(nwords) - l2(sizeof(data_t)), | 
|---|
| 175 |                l2(nsets) + l2(nwords) + l2(sizeof(data_t))) | 
|---|
| 176 | #undef l2 | 
|---|
| 177 |     { | 
|---|
| 178 |         assert(IS_POW_OF_2(nways)); | 
|---|
| 179 |         assert(IS_POW_OF_2(nsets)); | 
|---|
| 180 |         assert(IS_POW_OF_2(nwords)); | 
|---|
| 181 |         assert(nwords); | 
|---|
| 182 |         assert(nsets); | 
|---|
| 183 |         assert(nways); | 
|---|
| 184 |         assert(nwords <= 64); | 
|---|
| 185 |         assert(nsets <= 1024); | 
|---|
| 186 |         assert(nways <= 16); | 
|---|
| 187 |  | 
|---|
| 188 | #ifdef GENERIC_CACHE_DEBUG | 
|---|
| 189 |         std::cout | 
|---|
| 190 |             << " m_x: " << m_x | 
|---|
| 191 |             << " m_y: " << m_y | 
|---|
| 192 |             << " m_z: " << m_z | 
|---|
| 193 |             << std::endl; | 
|---|
| 194 | #endif | 
|---|
| 195 |  | 
|---|
| 196 |         r_data    = new data_t[nways*nsets*nwords]; | 
|---|
| 197 |         r_tag     = new tag_t[nways*nsets]; | 
|---|
| 198 |         r_state   = new int[nways*nsets]; | 
|---|
| 199 |         r_lru     = new bool[nways*nsets]; | 
|---|
| 200 |     } | 
|---|
| 201 |  | 
|---|
| 202 |     //////////////// | 
|---|
| 203 |     ~GenericCache() | 
|---|
| 204 |     { | 
|---|
| 205 |         delete [] r_data; | 
|---|
| 206 |         delete [] r_tag; | 
|---|
| 207 |         delete [] r_state; | 
|---|
| 208 |         delete [] r_lru; | 
|---|
| 209 |     } | 
|---|
| 210 |  | 
|---|
| 211 |     //////////////////// | 
|---|
| 212 |     inline void reset( ) | 
|---|
| 213 |     { | 
|---|
| 214 |         std::memset(r_data, 0, sizeof(*r_data)*m_ways*m_sets*m_words); | 
|---|
| 215 |         std::memset(r_tag, 0, sizeof(*r_tag)*m_ways*m_sets); | 
|---|
| 216 |         std::memset(r_state, CACHE_SLOT_STATE_EMPTY, sizeof(*r_state)*m_ways*m_sets); | 
|---|
| 217 |         std::memset(r_lru, 0, sizeof(*r_lru)*m_ways*m_sets); | 
|---|
| 218 |     } | 
|---|
| 219 |  | 
|---|
| 220 |     ///////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 221 |     // Read a single 32 bits word. | 
|---|
| 222 |     // returns true if (matching tag) and (state == VALID)  | 
|---|
| 223 |     // Both data & directory are accessed.  | 
|---|
| 224 |     ///////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 225 |     inline bool read( addr_t    ad,  | 
|---|
| 226 |                       data_t*   dt) | 
|---|
| 227 |     { | 
|---|
| 228 |         const tag_t       tag  = m_z[ad]; | 
|---|
| 229 |         const size_t      set  = m_y[ad]; | 
|---|
| 230 |         const size_t      word = m_x[ad]; | 
|---|
| 231 |  | 
|---|
| 232 |         for ( size_t way = 0; way < m_ways; way++ )  | 
|---|
| 233 |         { | 
|---|
| 234 |             if ( (tag == cache_tag(way, set))   | 
|---|
| 235 |                    && (cache_state(way, set) == CACHE_SLOT_STATE_VALID) ) | 
|---|
| 236 |             { | 
|---|
| 237 |                 *dt = cache_data(way, set, word); | 
|---|
| 238 |                 cache_set_lru(way, set); | 
|---|
| 239 |                 return true; | 
|---|
| 240 |             } | 
|---|
| 241 |         } | 
|---|
| 242 |         return false; | 
|---|
| 243 |     } | 
|---|
| 244 |  | 
|---|
| 245 |     //////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 246 |     // Read a single 32 bits word. | 
|---|
| 247 |     // returns true if (matching tag) and (state == VALID)  | 
|---|
| 248 |     // Both data & directory are accessed.  | 
|---|
| 249 |     // The selected way, set and word index are returned in case of hit. | 
|---|
| 250 |     ///////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 251 |     inline bool read( addr_t    ad,  | 
|---|
| 252 |                       data_t*   dt, | 
|---|
| 253 |                       size_t*   selway, | 
|---|
| 254 |                       size_t*   selset, | 
|---|
| 255 |                       size_t*   selword)  | 
|---|
| 256 |     { | 
|---|
| 257 |         const tag_t       tag  = m_z[ad]; | 
|---|
| 258 |         const size_t      set  = m_y[ad]; | 
|---|
| 259 |         const size_t      word = m_x[ad]; | 
|---|
| 260 |  | 
|---|
| 261 |         for ( size_t way = 0; way < m_ways; way++ )  | 
|---|
| 262 |         { | 
|---|
| 263 |             if ( (tag == cache_tag(way, set)) and | 
|---|
| 264 |                  (cache_state(way, set) == CACHE_SLOT_STATE_VALID) ) | 
|---|
| 265 |             { | 
|---|
| 266 |                 *selway  = way; | 
|---|
| 267 |                 *selset  = set; | 
|---|
| 268 |                 *selword = word; | 
|---|
| 269 |                 *dt = cache_data(way, set, word); | 
|---|
| 270 |                 cache_set_lru(way, set); | 
|---|
| 271 |                 return true; | 
|---|
| 272 |             } | 
|---|
| 273 |         } | 
|---|
| 274 |         return false; | 
|---|
| 275 |     } | 
|---|
| 276 |  | 
|---|
| 277 |     //////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 278 |     // Read a single 32 bits word when the ZOMBI state is used. | 
|---|
| 279 |     // Both data and directory are accessed. | 
|---|
| 280 |     // returns the access status in the state argument: | 
|---|
| 281 |     // - VALID : (matching tag) and (state == VALID)  | 
|---|
| 282 |     // - ZOMBI : (matching tag) and (state == ZOMBI)  | 
|---|
| 283 |     // - MISS  : no matching tag or EMPTY state | 
|---|
| 284 |     // If VALID or ZOMBI, the data, the way, set and word index are  | 
|---|
| 285 |     // returned in the other arguments. | 
|---|
| 286 |     //////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 287 |     inline void read( addr_t    ad, | 
|---|
| 288 |                       data_t*   dt, | 
|---|
| 289 |                       size_t*   selway, | 
|---|
| 290 |                       size_t*   selset, | 
|---|
| 291 |                       size_t*   selword, | 
|---|
| 292 |                       int*      state )  | 
|---|
| 293 |     { | 
|---|
| 294 |         const tag_t       tag  = m_z[ad]; | 
|---|
| 295 |         const size_t      set  = m_y[ad]; | 
|---|
| 296 |         const size_t      word = m_x[ad]; | 
|---|
| 297 |  | 
|---|
| 298 |         // default return values  | 
|---|
| 299 |         *state   = CACHE_SLOT_STATE_EMPTY; | 
|---|
| 300 |         *selway  = 0; | 
|---|
| 301 |         *selset  = 0; | 
|---|
| 302 |         *selword = 0; | 
|---|
| 303 |         *dt      = 0; | 
|---|
| 304 |  | 
|---|
| 305 |         for ( size_t way = 0; way < m_ways; way++ )  | 
|---|
| 306 |         { | 
|---|
| 307 |             if ( tag == cache_tag(way, set) )  // matching tag | 
|---|
| 308 |             { | 
|---|
| 309 |  | 
|---|
| 310 |                 if ( cache_state(way, set) == CACHE_SLOT_STATE_VALID ) | 
|---|
| 311 |                 { | 
|---|
| 312 |                     *state   = CACHE_SLOT_STATE_VALID; | 
|---|
| 313 |                     *selway  = way; | 
|---|
| 314 |                     *selset  = set; | 
|---|
| 315 |                     *selword = word; | 
|---|
| 316 |                     *dt      = cache_data(way, set, word); | 
|---|
| 317 |                     cache_set_lru(way, set); | 
|---|
| 318 |                 } | 
|---|
| 319 |                 else if ( cache_state(way, set) == CACHE_SLOT_STATE_ZOMBI ) | 
|---|
| 320 |                 { | 
|---|
| 321 |                     *state   = CACHE_SLOT_STATE_ZOMBI; | 
|---|
| 322 |                     *selway  = way; | 
|---|
| 323 |                     *selset  = set; | 
|---|
| 324 |                     *selword = word; | 
|---|
| 325 |                 } | 
|---|
| 326 |             } | 
|---|
| 327 |         } | 
|---|
| 328 |     } | 
|---|
| 329 |                | 
|---|
| 330 |     //////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 331 |     // Read a single 32 bits word, without LRU update. | 
|---|
| 332 |     // returns true if (matching tag) and (state == VALID)  | 
|---|
| 333 |     // Both data & directory are accessed.  | 
|---|
| 334 |     // The selected way, set and word index are returned in case of hit. | 
|---|
| 335 |     ///////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 336 |     inline bool read_neutral( addr_t    ad,  | 
|---|
| 337 |                                       data_t*   dt, | 
|---|
| 338 |                                           size_t*   selway, | 
|---|
| 339 |                                           size_t*   selset, | 
|---|
| 340 |                                           size_t*   selword)  | 
|---|
| 341 |     { | 
|---|
| 342 |         const tag_t       tag  = m_z[ad]; | 
|---|
| 343 |         const size_t      set  = m_y[ad]; | 
|---|
| 344 |         const size_t      word = m_x[ad]; | 
|---|
| 345 |  | 
|---|
| 346 |         for ( size_t way = 0; way < m_ways; way++ )  | 
|---|
| 347 |         { | 
|---|
| 348 |             if ( (tag == cache_tag(way, set))   | 
|---|
| 349 |                    && (cache_state(way, set) == CACHE_SLOT_STATE_VALID) ) | 
|---|
| 350 |             { | 
|---|
| 351 |                 *selway  = way; | 
|---|
| 352 |                 *selset  = set; | 
|---|
| 353 |                 *selword = word; | 
|---|
| 354 |                 *dt = cache_data(way, set, word); | 
|---|
| 355 |                 return true; | 
|---|
| 356 |             } | 
|---|
| 357 |         } | 
|---|
| 358 |         return false; | 
|---|
| 359 |     } | 
|---|
| 360 |  | 
|---|
| 361 |     ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 362 |     // Read one or two 32 bits word. | 
|---|
| 363 |     // Both data & directory are accessed.  | 
|---|
| 364 |     // Hit if (matching tag) and (valid == true) and (zombi == false)  | 
|---|
| 365 |     // If the addressed word is not the last in the cache line, | 
|---|
| 366 |     // two successive words are returned. | 
|---|
| 367 |     // The selected way, set and first word index are returned in case of hit. | 
|---|
| 368 |     // This function is used by the cc_vcache to get a 64 bits page table entry. | 
|---|
| 369 |     ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 370 |     inline bool read( addr_t    ad,  | 
|---|
| 371 |                       data_t*   dt,  | 
|---|
| 372 |                       data_t*   dt_next, | 
|---|
| 373 |                       size_t*   selway, | 
|---|
| 374 |                       size_t*   selset, | 
|---|
| 375 |                       size_t*   selword) | 
|---|
| 376 |     { | 
|---|
| 377 |         const tag_t       tag  = m_z[ad]; | 
|---|
| 378 |         const size_t      set  = m_y[ad]; | 
|---|
| 379 |         const size_t      word = m_x[ad]; | 
|---|
| 380 |  | 
|---|
| 381 |         for ( size_t way = 0; way < m_ways; way++ )  | 
|---|
| 382 |         { | 
|---|
| 383 |             if ( (tag == cache_tag(way, set))    | 
|---|
| 384 |                    && (cache_state(way, set) == CACHE_SLOT_STATE_VALID) )  | 
|---|
| 385 |             { | 
|---|
| 386 |                 *dt      = cache_data(way, set, word); | 
|---|
| 387 |                 if ( word+1 < m_words)  | 
|---|
| 388 |                 { | 
|---|
| 389 |                     *dt_next = cache_data(way, set, word+1); | 
|---|
| 390 |                 } | 
|---|
| 391 |                 *selway  = way; | 
|---|
| 392 |                 *selset  = set; | 
|---|
| 393 |                 *selword = word; | 
|---|
| 394 |                 cache_set_lru(way, set); | 
|---|
| 395 |                 return true; | 
|---|
| 396 |             } | 
|---|
| 397 |         } | 
|---|
| 398 |         return false; | 
|---|
| 399 |     } | 
|---|
| 400 |  | 
|---|
| 401 |     //////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 402 |     // Read one or two 32 bits word. | 
|---|
| 403 |     // Both data and directory are accessed. | 
|---|
| 404 |     // returns the access status in the state argument: | 
|---|
| 405 |     // - VALID : (matching tag) and (state == VALID)  | 
|---|
| 406 |     // - ZOMBI : (matching tag) and (state == ZOMBI)  | 
|---|
| 407 |     // - MISS  : no matching tag or EMPTY state | 
|---|
| 408 |     // If VALID or ZOMBI, the data, the way, set and word index are  | 
|---|
| 409 |     // returned in the other arguments. | 
|---|
| 410 |     //////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 411 |     inline void read( addr_t    ad, | 
|---|
| 412 |                       data_t*   dt, | 
|---|
| 413 |                       data_t*   dt_next, | 
|---|
| 414 |                       size_t*   selway, | 
|---|
| 415 |                       size_t*   selset, | 
|---|
| 416 |                       size_t*   selword, | 
|---|
| 417 |                       int*      state )  | 
|---|
| 418 |     { | 
|---|
| 419 |         const tag_t       tag  = m_z[ad]; | 
|---|
| 420 |         const size_t      set  = m_y[ad]; | 
|---|
| 421 |         const size_t      word = m_x[ad]; | 
|---|
| 422 |  | 
|---|
| 423 |         // default return values  | 
|---|
| 424 |         *state   = CACHE_SLOT_STATE_EMPTY; | 
|---|
| 425 |         *selway  = 0; | 
|---|
| 426 |         *selset  = 0; | 
|---|
| 427 |         *selword = 0; | 
|---|
| 428 |         *dt      = 0; | 
|---|
| 429 |  | 
|---|
| 430 |         for ( size_t way = 0; way < m_ways; way++ )  | 
|---|
| 431 |         { | 
|---|
| 432 |             if ( tag == cache_tag(way, set) )  // matching tag | 
|---|
| 433 |             { | 
|---|
| 434 |  | 
|---|
| 435 |                 if ( cache_state(way, set) == CACHE_SLOT_STATE_VALID ) | 
|---|
| 436 |                 { | 
|---|
| 437 |                     *state   = CACHE_SLOT_STATE_VALID; | 
|---|
| 438 |                     *selway  = way; | 
|---|
| 439 |                     *selset  = set; | 
|---|
| 440 |                     *selword = word; | 
|---|
| 441 |                     *dt      = cache_data(way, set, word); | 
|---|
| 442 |                     if ( word+1 < m_words)  | 
|---|
| 443 |                     { | 
|---|
| 444 |                         *dt_next = cache_data(way, set, word+1); | 
|---|
| 445 |                     } | 
|---|
| 446 |                     cache_set_lru(way, set); | 
|---|
| 447 |                 } | 
|---|
| 448 |                 else if ( cache_state(way, set) == CACHE_SLOT_STATE_ZOMBI ) | 
|---|
| 449 |                 { | 
|---|
| 450 |                     *state   = CACHE_SLOT_STATE_ZOMBI; | 
|---|
| 451 |                     *selway  = way; | 
|---|
| 452 |                     *selset  = set; | 
|---|
| 453 |                     *selword = word; | 
|---|
| 454 |                 } | 
|---|
| 455 |             } | 
|---|
| 456 |         } | 
|---|
| 457 |     } | 
|---|
| 458 |  | 
|---|
| 459 |     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 460 |     // Checks the cache state for a given address. | 
|---|
| 461 |     // Only the directory is accessed.  | 
|---|
| 462 |     // returns true if (matching tag) and (state == VALID)  | 
|---|
| 463 |     // The selected way, set and first word index are returned in case of hit. | 
|---|
| 464 |     // This function can be used when we need to access the directory | 
|---|
| 465 |     // while we write in the data part with a different address in the same cycle. | 
|---|
| 466 |     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 467 |     inline bool hit(  addr_t    ad,  | 
|---|
| 468 |                       size_t*   selway, | 
|---|
| 469 |                       size_t*   selset, | 
|---|
| 470 |                       size_t*   selword) | 
|---|
| 471 |     { | 
|---|
| 472 |         const tag_t       tag  = m_z[ad]; | 
|---|
| 473 |         const size_t      set  = m_y[ad]; | 
|---|
| 474 |         const size_t      word = m_x[ad]; | 
|---|
| 475 |  | 
|---|
| 476 |         for ( size_t way = 0; way < m_ways; way++ )  | 
|---|
| 477 |         { | 
|---|
| 478 |             if ( (tag == cache_tag(way, set))  | 
|---|
| 479 |                    && (cache_state(way, set) == CACHE_SLOT_STATE_VALID) )  | 
|---|
| 480 |             { | 
|---|
| 481 |                 *selway  = way; | 
|---|
| 482 |                 *selset  = set; | 
|---|
| 483 |                 *selword = word; | 
|---|
| 484 |                 cache_set_lru(way, set); | 
|---|
| 485 |                 return true; | 
|---|
| 486 |             } | 
|---|
| 487 |         } | 
|---|
| 488 |         return false; | 
|---|
| 489 |     } | 
|---|
| 490 |    | 
|---|
| 491 |     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 492 |     // Checks the cache state for a given address, wehn the ZOMBI state is used. | 
|---|
| 493 |     // Only the directory is accessed.  | 
|---|
| 494 |     // Returns the access status in the state argument: | 
|---|
| 495 |     // - VALID if (matching tag) and (state == VALID)  | 
|---|
| 496 |     // - ZOMBI if (matching tag) and (state == ZOMBI)  | 
|---|
| 497 |     // - EMPTY if no match or (state == EMPTY) | 
|---|
| 498 |     // The selected way, set and first word index are returned if not empty. | 
|---|
| 499 |     // This function can be used when we need to access the directory | 
|---|
| 500 |     // while we write in the data part with a different address in the same cycle. | 
|---|
| 501 |     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 502 |     inline void read_dir(  addr_t       ad,  | 
|---|
| 503 |                            int*     state, | 
|---|
| 504 |                            size_t*      way, | 
|---|
| 505 |                            size_t*      set, | 
|---|
| 506 |                            size_t*  word) | 
|---|
| 507 |     { | 
|---|
| 508 |         const tag_t       ad_tag  = m_z[ad]; | 
|---|
| 509 |         const size_t      ad_set  = m_y[ad]; | 
|---|
| 510 |         const size_t      ad_word = m_x[ad]; | 
|---|
| 511 |  | 
|---|
| 512 |         for ( size_t _way = 0; _way < m_ways; _way++ )  | 
|---|
| 513 |         { | 
|---|
| 514 |             if ( (ad_tag == cache_tag(_way, ad_set) ) and  | 
|---|
| 515 |                  (cache_state(_way, ad_set) != CACHE_SLOT_STATE_EMPTY) )  | 
|---|
| 516 |             { | 
|---|
| 517 |                 *state = cache_state(_way, ad_set); | 
|---|
| 518 |                 *way   = _way; | 
|---|
| 519 |                 *set   = ad_set; | 
|---|
| 520 |                 *word  = ad_word; | 
|---|
| 521 |                 return; | 
|---|
| 522 |             } | 
|---|
| 523 |         } | 
|---|
| 524 |          | 
|---|
| 525 |         // return value if not (VALID or ZOMBI) | 
|---|
| 526 |         *state = CACHE_SLOT_STATE_EMPTY; | 
|---|
| 527 |     } | 
|---|
| 528 |  | 
|---|
| 529 |     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 530 |     // Checks the cache state for a slot (set,way), when the ZOMBI state is used. | 
|---|
| 531 |     // Only the directory is accessed.  | 
|---|
| 532 |     // Returns the access status and the tag value in the state and tag argument. | 
|---|
| 533 |     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 534 |     inline void read_dir(  size_t       way, | 
|---|
| 535 |                            size_t       set, | 
|---|
| 536 |                            tag_t*   tag, | 
|---|
| 537 |                            int*     state ) | 
|---|
| 538 |     { | 
|---|
| 539 |         *state = cache_state(way, set); | 
|---|
| 540 |         *tag   = cache_tag(way, set); | 
|---|
| 541 |     } | 
|---|
| 542 |  | 
|---|
| 543 |     //////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 544 |     inline tag_t get_tag(size_t way, size_t set) | 
|---|
| 545 |     { | 
|---|
| 546 |         return cache_tag(way, set); | 
|---|
| 547 |     } | 
|---|
| 548 |  | 
|---|
| 549 |     /////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 550 |     // This function writes a complete 32 bits word | 
|---|
| 551 |     // It does not use the directory and cannot miss. | 
|---|
| 552 |     ////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 553 |     inline void write(size_t    way,  | 
|---|
| 554 |                       size_t    set,  | 
|---|
| 555 |                       size_t    word,  | 
|---|
| 556 |                       data_t    data) | 
|---|
| 557 |     { | 
|---|
| 558 |         cache_data(way, set, word) = data; | 
|---|
| 559 |         cache_set_lru(way, set); | 
|---|
| 560 |     } | 
|---|
| 561 |  | 
|---|
| 562 |     //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 563 |     // this function writes up to 4 bytes, taking into account the byte enable. | 
|---|
| 564 |     // It does not use the directory and cannot miss. | 
|---|
| 565 |     //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 566 |     inline void write(size_t    way,  | 
|---|
| 567 |                       size_t    set,  | 
|---|
| 568 |                       size_t    word,  | 
|---|
| 569 |                       data_t    data,  | 
|---|
| 570 |                       be_t          be) | 
|---|
| 571 |     { | 
|---|
| 572 |         data_t mask = be2mask(be); | 
|---|
| 573 |         data_t prev = cache_data(way, set, word); | 
|---|
| 574 |         cache_data(way, set, word) = (mask & data) | (~mask & prev); | 
|---|
| 575 |         cache_set_lru(way, set); | 
|---|
| 576 |     } | 
|---|
| 577 |  | 
|---|
| 578 |     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 579 |     // This function invalidates a cache line identified by the set and way. | 
|---|
| 580 |     // It returns true if the line was valid, and returns the line index. | 
|---|
| 581 |     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 582 |     inline bool inval(size_t    way,  | 
|---|
| 583 |                       size_t    set,  | 
|---|
| 584 |                       addr_t*   nline) | 
|---|
| 585 |     { | 
|---|
| 586 |         if ( cache_state(way,set) == CACHE_SLOT_STATE_VALID )  | 
|---|
| 587 |         { | 
|---|
| 588 |             cache_state(way,set) = CACHE_SLOT_STATE_EMPTY; | 
|---|
| 589 |             *nline = (data_t)cache_tag(way,set)* m_sets + set; | 
|---|
| 590 |             return true; | 
|---|
| 591 |         } | 
|---|
| 592 |         return false; | 
|---|
| 593 |     } | 
|---|
| 594 |  | 
|---|
| 595 |     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 596 |     // This function selects a victim slot in an associative set. | 
|---|
| 597 |     // It cannot fail, as a slot in ZOMBI state is considered EMPTY. | 
|---|
| 598 |     // - we search first an EMPTY slot  | 
|---|
| 599 |     // - if no EMPTY slot, we search an OLD slot, using lru | 
|---|
| 600 |     // It returns the line index (Z + Y fields), the selected slot way and set,  | 
|---|
| 601 |     // and a Boolean indicating that a cleanup is requested. | 
|---|
| 602 |     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 603 |     inline bool victim_select(addr_t    ad,  | 
|---|
| 604 |                               addr_t*   victim,  | 
|---|
| 605 |                               size_t*   way,  | 
|---|
| 606 |                               size_t*   set) | 
|---|
| 607 |     { | 
|---|
| 608 |         bool   found   = false; | 
|---|
| 609 |         bool   cleanup = false; | 
|---|
| 610 |  | 
|---|
| 611 |         *set = m_y[ad]; | 
|---|
| 612 |         *way = 0; | 
|---|
| 613 |  | 
|---|
| 614 |         // Search first empty slot  | 
|---|
| 615 |         for ( size_t _way = 0 ; _way < m_ways && !found ; _way++ ) | 
|---|
| 616 |         { | 
|---|
| 617 |             if ( cache_state(_way, *set) != CACHE_SLOT_STATE_VALID )  // empty | 
|---|
| 618 |             { | 
|---|
| 619 |                 found   = true; | 
|---|
| 620 |                 cleanup = false; | 
|---|
| 621 |                 *way    = _way; | 
|---|
| 622 |             } | 
|---|
| 623 |         } | 
|---|
| 624 |  | 
|---|
| 625 |         // If no empty slot, search first  old slot (lru == false)  | 
|---|
| 626 |         if ( !found ) | 
|---|
| 627 |         {  | 
|---|
| 628 |             for ( size_t _way = 0 ; _way < m_ways && !found ; _way++ ) | 
|---|
| 629 |             { | 
|---|
| 630 |                 if ( not cache_lru(_way, *set) ) | 
|---|
| 631 |                 { | 
|---|
| 632 |                     found   = true; | 
|---|
| 633 |                     cleanup = true; | 
|---|
| 634 |                     *way    = _way; | 
|---|
| 635 |                 } | 
|---|
| 636 |             } | 
|---|
| 637 |         } | 
|---|
| 638 |  | 
|---|
| 639 |         assert(found && "all ways can't be new at the same time"); | 
|---|
| 640 |         *victim = (addr_t)((cache_tag(*way,*set) * m_sets) + *set); | 
|---|
| 641 |         return cleanup; | 
|---|
| 642 |     } | 
|---|
| 643 |  | 
|---|
| 644 |     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 645 |     // This function selects a victim slot in an associative set. | 
|---|
| 646 |     // It can fail if all ways are in ZOMBI state. | 
|---|
| 647 |     // - we search first an EMPTY slot | 
|---|
| 648 |     // - if no empty slot, we search an OLD slot not in ZOMBI state, | 
|---|
| 649 |     // - if not found, we take the first not ZOMBI slot. | 
|---|
| 650 |     // It returns the line index (Z + Y fields), the selected slot way and set,  | 
|---|
| 651 |     // and two Boolean indicating success and a required cleanup. | 
|---|
| 652 |     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 653 |     inline void read_select(addr_t        ad,  | 
|---|
| 654 |                             addr_t*   victim,  | 
|---|
| 655 |                             size_t*   way,  | 
|---|
| 656 |                             size_t*   set, | 
|---|
| 657 |                             bool*     found, | 
|---|
| 658 |                             bool*     cleanup ) | 
|---|
| 659 |     { | 
|---|
| 660 |         size_t _set = m_y[ad]; | 
|---|
| 661 |  | 
|---|
| 662 |         *found = false; | 
|---|
| 663 |  | 
|---|
| 664 |         // Search first empty slot  | 
|---|
| 665 |         for ( size_t _way = 0 ; _way < m_ways && !(*found) ; _way++ ) | 
|---|
| 666 |         { | 
|---|
| 667 |             if ( cache_state(_way, _set) == CACHE_SLOT_STATE_EMPTY ) | 
|---|
| 668 |             { | 
|---|
| 669 |                 *found   = true; | 
|---|
| 670 |                 *cleanup = false; | 
|---|
| 671 |                 *way     = _way; | 
|---|
| 672 |                 *set     = m_y[ad]; | 
|---|
| 673 |                 return; | 
|---|
| 674 |             } | 
|---|
| 675 |         } | 
|---|
| 676 |         // Search first not zombi old slot  | 
|---|
| 677 |         for ( size_t _way = 0 ; _way < m_ways && !(*found) ; _way++ ) | 
|---|
| 678 |         { | 
|---|
| 679 |             if ( not cache_lru(_way, _set) and  | 
|---|
| 680 |                  (cache_state(_way, _set) != CACHE_SLOT_STATE_ZOMBI) ) | 
|---|
| 681 |             { | 
|---|
| 682 |                 *found   = true; | 
|---|
| 683 |                 *cleanup = true; | 
|---|
| 684 |                 *way     = _way; | 
|---|
| 685 |                 *set     = m_y[ad]; | 
|---|
| 686 |                 *victim  = (addr_t)((cache_tag(*way,_set) * m_sets) + _set); | 
|---|
| 687 |                 return; | 
|---|
| 688 |             } | 
|---|
| 689 |         } | 
|---|
| 690 |         // Search first not zombi slot | 
|---|
| 691 |         for ( size_t _way = 0 ; _way < m_ways && !(*found) ; _way++ ) | 
|---|
| 692 |         { | 
|---|
| 693 |             if ( cache_state(_way, _set) != CACHE_SLOT_STATE_ZOMBI)  | 
|---|
| 694 |             { | 
|---|
| 695 |                 *found   = true; | 
|---|
| 696 |                 *cleanup = true; | 
|---|
| 697 |                 *way    = _way; | 
|---|
| 698 |                 *set     = m_y[ad]; | 
|---|
| 699 |                 *victim  = (addr_t)((cache_tag(*way,_set) * m_sets) + _set); | 
|---|
| 700 |                 return; | 
|---|
| 701 |             } | 
|---|
| 702 |         } | 
|---|
| 703 |  | 
|---|
| 704 |         // no slot found... | 
|---|
| 705 |         *found   = false; | 
|---|
| 706 |         *cleanup = false; | 
|---|
| 707 |     } | 
|---|
| 708 |  | 
|---|
| 709 |     ////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 710 |     // This function update the directory part of a slot | 
|---|
| 711 |     // identified by the way & set. | 
|---|
| 712 |     ////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 713 |     inline void victim_update_tag( addr_t       ad,  | 
|---|
| 714 |                                    size_t       way,  | 
|---|
| 715 |                                    size_t       set ) | 
|---|
| 716 |     { | 
|---|
| 717 |         tag_t  tag     = m_z[ad]; | 
|---|
| 718 |  | 
|---|
| 719 |         cache_tag(way, set)   = tag; | 
|---|
| 720 |         cache_state(way, set) = CACHE_SLOT_STATE_VALID; | 
|---|
| 721 |         cache_set_lru(way, set); | 
|---|
| 722 |     } | 
|---|
| 723 |  | 
|---|
| 724 |     ////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 725 |     // This function write the directory part of a slot | 
|---|
| 726 |     // identified by the way & set, when using the ZOMBI state. | 
|---|
| 727 |     ////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 728 |     inline void write_dir( addr_t       ad,  | 
|---|
| 729 |                            size_t       way,  | 
|---|
| 730 |                            size_t       set, | 
|---|
| 731 |                            int      state) | 
|---|
| 732 |     { | 
|---|
| 733 |         tag_t  tag     = m_z[ad]; | 
|---|
| 734 |  | 
|---|
| 735 |         assert( ( (state == CACHE_SLOT_STATE_VALID) or  | 
|---|
| 736 |                   (state == CACHE_SLOT_STATE_ZOMBI) or | 
|---|
| 737 |                   (state == CACHE_SLOT_STATE_EMPTY) ) and | 
|---|
| 738 |         "illegal slot state argument in Generic Cache write_dir()"); | 
|---|
| 739 |  | 
|---|
| 740 |         assert( (way < m_ways) and | 
|---|
| 741 |         "too large way index argument in Generic Cache write_dir()"); | 
|---|
| 742 |  | 
|---|
| 743 |         assert( (set < m_sets) and | 
|---|
| 744 |         "too large set index argument in Generic Cache write_dir()"); | 
|---|
| 745 |  | 
|---|
| 746 |         cache_tag(way, set)   = tag; | 
|---|
| 747 |         cache_state(way, set) = state; | 
|---|
| 748 |  | 
|---|
| 749 |         if ( state == CACHE_SLOT_STATE_VALID ) cache_set_lru(way, set); | 
|---|
| 750 |     } | 
|---|
| 751 |  | 
|---|
| 752 |     ////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 753 |     // This function write the directory part of a slot | 
|---|
| 754 |     // identified by the way & set, when using the ZOMBI state. | 
|---|
| 755 |     // Does not affect the tag | 
|---|
| 756 |     ////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 757 |     inline void write_dir( size_t       way,  | 
|---|
| 758 |                            size_t       set, | 
|---|
| 759 |                            int      state) | 
|---|
| 760 |     { | 
|---|
| 761 |         assert( ( (state == CACHE_SLOT_STATE_VALID) or  | 
|---|
| 762 |                   (state == CACHE_SLOT_STATE_ZOMBI) or | 
|---|
| 763 |                   (state == CACHE_SLOT_STATE_EMPTY) ) and | 
|---|
| 764 |         "illegal slot state argument in Generic Cache write_dir()"); | 
|---|
| 765 |  | 
|---|
| 766 |         assert( (way < m_ways) and | 
|---|
| 767 |         "too large way index argument in Generic Cache write_dir()"); | 
|---|
| 768 |  | 
|---|
| 769 |         assert( (set < m_sets) and | 
|---|
| 770 |         "too large set index argument in Generic Cache write_dir()"); | 
|---|
| 771 |  | 
|---|
| 772 |         cache_state(way, set) = state; | 
|---|
| 773 |  | 
|---|
| 774 |         if ( state == CACHE_SLOT_STATE_VALID ) cache_set_lru(way, set); | 
|---|
| 775 |     } | 
|---|
| 776 |  | 
|---|
| 777 |     /////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 778 |     // This function writes a full cache line in one single cycle. | 
|---|
| 779 |     // The target slot is identified by the way & set arguments. | 
|---|
| 780 |     // Both DATA and DIRECTORY are written | 
|---|
| 781 |     /////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 782 |     inline void update(addr_t   ad,  | 
|---|
| 783 |                        size_t   way,  | 
|---|
| 784 |                        size_t   set,  | 
|---|
| 785 |                        data_t*  buf) | 
|---|
| 786 |     { | 
|---|
| 787 |         tag_t tag = m_z[ad]; | 
|---|
| 788 |  | 
|---|
| 789 |         cache_tag(way, set)   = tag; | 
|---|
| 790 |         cache_state(way, set) = CACHE_SLOT_STATE_VALID; | 
|---|
| 791 |         cache_set_lru(way, set); | 
|---|
| 792 |         for ( size_t word = 0 ; word < m_words ; word++ )  | 
|---|
| 793 |         { | 
|---|
| 794 |             cache_data(way, set, word) = buf[word] ; | 
|---|
| 795 |         } | 
|---|
| 796 |     } | 
|---|
| 797 |  | 
|---|
| 798 |     /////////////////////////// | 
|---|
| 799 |     void fileTrace(FILE* file) | 
|---|
| 800 |     { | 
|---|
| 801 |         for( size_t nway = 0 ; nway < m_ways ; nway++)  | 
|---|
| 802 |         { | 
|---|
| 803 |             for( size_t nset = 0 ; nset < m_sets ; nset++)  | 
|---|
| 804 |             { | 
|---|
| 805 |                 fprintf(file, "%d / ", (int)cache_state(nway, nset)); | 
|---|
| 806 |                 fprintf(file, "way %d / ", (int)nway); | 
|---|
| 807 |                 fprintf(file, "set %d / ", (int)nset); | 
|---|
| 808 |                 fprintf(file, "@ = %08zX / ",  | 
|---|
| 809 |                         ((cache_tag(nway, nset)*m_sets+nset)*m_words*4)); | 
|---|
| 810 |                 for( size_t nword = m_words ; nword > 0 ; nword--)  | 
|---|
| 811 |                 { | 
|---|
| 812 |                     unsigned int data = cache_data(nway, nset, nword-1); | 
|---|
| 813 |                     fprintf(file, "%08X ", data ); | 
|---|
| 814 |                 } | 
|---|
| 815 |                 fprintf(file, "\n"); | 
|---|
| 816 |             } | 
|---|
| 817 |         } | 
|---|
| 818 |     } | 
|---|
| 819 |  | 
|---|
| 820 |     //////////////////////// | 
|---|
| 821 |     inline void printTrace() | 
|---|
| 822 |     { | 
|---|
| 823 |         for ( size_t way = 0; way < m_ways ; way++ )  | 
|---|
| 824 |         { | 
|---|
| 825 |             for ( size_t set = 0 ; set < m_sets ; set++ ) | 
|---|
| 826 |             { | 
|---|
| 827 |                 std::cout << std::dec << cache_state(way, set) << " | " ; | 
|---|
| 828 |                 std::cout << "way " << way << " | " ; | 
|---|
| 829 |                 std::cout << "set " << set << std::hex << " | " ; | 
|---|
| 830 |                 std::cout << "@ " << (cache_tag(way,set)*m_words*m_sets+m_words*set)*4 ; | 
|---|
| 831 |                 for ( size_t word = 0 ; word < m_words ; word++ ) | 
|---|
| 832 |                 { | 
|---|
| 833 |                     std::cout << " | " << cache_data(way,set,word) ; | 
|---|
| 834 |                 } | 
|---|
| 835 |                 std::cout << std::endl ; | 
|---|
| 836 |             } | 
|---|
| 837 |         } | 
|---|
| 838 |     } | 
|---|
| 839 |  | 
|---|
| 840 |     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 841 |     // This function is deprecated as it is difficult to implement in 1 cycle. | 
|---|
| 842 |     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 843 |     __attribute__((deprecated)) | 
|---|
| 844 |     inline bool inval(addr_t    ad) | 
|---|
| 845 |     { | 
|---|
| 846 |         bool              hit = false; | 
|---|
| 847 |         const tag_t       tag = m_z[ad]; | 
|---|
| 848 |         const size_t      set = m_y[ad]; | 
|---|
| 849 |  | 
|---|
| 850 |         for ( size_t way = 0 ; way < m_ways && !hit ; way++ )  | 
|---|
| 851 |         { | 
|---|
| 852 |             if ( (tag == cache_tag(way, set)) and | 
|---|
| 853 |                  (cache_state(way, set) == CACHE_SLOT_STATE_VALID) )  | 
|---|
| 854 |             { | 
|---|
| 855 |                 hit                   = true; | 
|---|
| 856 |                 cache_state(way, set) = CACHE_SLOT_STATE_EMPTY; | 
|---|
| 857 |                 cache_lru(way, set)   = false; | 
|---|
| 858 |             } | 
|---|
| 859 |         } | 
|---|
| 860 |         return hit; | 
|---|
| 861 |     } | 
|---|
| 862 |  | 
|---|
| 863 |     //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 864 |     // This function is deprecated as it is difficult to implement in 1 cycle. | 
|---|
| 865 |     //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 866 |     __attribute__((deprecated)) | 
|---|
| 867 |     inline bool inval( addr_t   ad,  | 
|---|
| 868 |                        size_t*  selway,  | 
|---|
| 869 |                        size_t*  selset ) | 
|---|
| 870 |     { | 
|---|
| 871 |         bool            hit = false; | 
|---|
| 872 |         const tag_t     tag = m_z[ad]; | 
|---|
| 873 |         const size_t    set = m_y[ad]; | 
|---|
| 874 |  | 
|---|
| 875 |         for ( size_t way = 0 ; way < m_ways && !hit ; way++ )  | 
|---|
| 876 |         { | 
|---|
| 877 |             if ( (tag == cache_tag(way, set)) and  | 
|---|
| 878 |                  (cache_state(way, set) == CACHE_SLOT_STATE_VALID) )  | 
|---|
| 879 |             { | 
|---|
| 880 |                 hit                   = true; | 
|---|
| 881 |                 cache_state(way, set) = CACHE_SLOT_STATE_EMPTY; | 
|---|
| 882 |                 cache_lru(way, set)   = false; | 
|---|
| 883 |                 *selway             = way; | 
|---|
| 884 |                 *selset             = set; | 
|---|
| 885 |             } | 
|---|
| 886 |         } | 
|---|
| 887 |         return hit; | 
|---|
| 888 |     } | 
|---|
| 889 |  | 
|---|
| 890 |     //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 891 |     // This function is deprecated as the directory must be a dual port RAM... | 
|---|
| 892 |     //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 893 |     __attribute__((deprecated)) | 
|---|
| 894 |     inline bool update( addr_t  ad,  | 
|---|
| 895 |                         data_t* buf,  | 
|---|
| 896 |                         addr_t* victim ) | 
|---|
| 897 |     { | 
|---|
| 898 |         size_t set, way; | 
|---|
| 899 |         bool   cleanup = victim_select(ad, victim, &way, &set); | 
|---|
| 900 |         victim_update_tag (ad, way, set); | 
|---|
| 901 |  | 
|---|
| 902 |         for ( size_t word = 0 ; word < m_words ; word++ ) { | 
|---|
| 903 |             cache_data(way, set, word) = buf[word] ; | 
|---|
| 904 |         } | 
|---|
| 905 |  | 
|---|
| 906 |         return cleanup; | 
|---|
| 907 |     } | 
|---|
| 908 |  | 
|---|
| 909 |     //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 910 |     // this function is deprecated, as it is difficult to implement in 1 cycle.  | 
|---|
| 911 |     //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 912 |     __attribute__((deprecated)) | 
|---|
| 913 |     inline bool write(addr_t    ad,  | 
|---|
| 914 |                       data_t    dt) | 
|---|
| 915 |     { | 
|---|
| 916 |         const tag_t       tag  = m_z[ad]; | 
|---|
| 917 |         const size_t      set  = m_y[ad]; | 
|---|
| 918 |         const size_t      word = m_x[ad]; | 
|---|
| 919 |  | 
|---|
| 920 |         for ( size_t way = 0; way < m_ways; way++ )  | 
|---|
| 921 |         { | 
|---|
| 922 |             if ( (tag == cache_tag(way, set)) and | 
|---|
| 923 |                  (cache_state(way, set) == CACHE_SLOT_STATE_VALID) )  | 
|---|
| 924 |             { | 
|---|
| 925 |                 cache_data(way, set, word) = dt; | 
|---|
| 926 |                 cache_set_lru(way, set); | 
|---|
| 927 |                 return true; | 
|---|
| 928 |             } | 
|---|
| 929 |         } | 
|---|
| 930 |         return false; | 
|---|
| 931 |     } | 
|---|
| 932 |  | 
|---|
| 933 |     //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 934 |     // this function is deprecated, as it is difficult to implement in 1 cycle.  | 
|---|
| 935 |     //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 936 |     __attribute__((deprecated)) | 
|---|
| 937 |     inline bool write(addr_t    ad,  | 
|---|
| 938 |                       data_t    dt,  | 
|---|
| 939 |                       be_t      be) | 
|---|
| 940 |     { | 
|---|
| 941 |         tag_t       tag  = m_z[ad]; | 
|---|
| 942 |         const size_t      set  = m_y[ad]; | 
|---|
| 943 |         const size_t      word = m_x[ad]; | 
|---|
| 944 |  | 
|---|
| 945 |         for ( size_t way = 0; way < m_ways; way++ )  | 
|---|
| 946 |         { | 
|---|
| 947 |             if ( (tag == cache_tag(way, set)) and  | 
|---|
| 948 |                  (cache_state(way, set) == CACHE_SLOT_STATE_VALID) )  | 
|---|
| 949 |             { | 
|---|
| 950 |                 data_t mask = be2mask(be); | 
|---|
| 951 |                 data_t prev = cache_data(way, set, word); | 
|---|
| 952 |                 cache_data(way, set, word) = (mask & dt) | (~mask & prev); | 
|---|
| 953 |                 cache_set_lru(way, set); | 
|---|
| 954 |                 return true; | 
|---|
| 955 |             } | 
|---|
| 956 |         } | 
|---|
| 957 |         return false; | 
|---|
| 958 |     } | 
|---|
| 959 |      | 
|---|
| 960 |     ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 961 |     // this function is deprecated, as it is difficult to implement in 1 cycle.  | 
|---|
| 962 |     ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 963 |     __attribute__((deprecated)) | 
|---|
| 964 |     inline bool write(addr_t    ad,  | 
|---|
| 965 |                       data_t    dt,  | 
|---|
| 966 |                       size_t*   nway) | 
|---|
| 967 |     { | 
|---|
| 968 |         const tag_t       tag  = m_z[ad]; | 
|---|
| 969 |         const size_t      set  = m_y[ad]; | 
|---|
| 970 |         const size_t      word = m_x[ad]; | 
|---|
| 971 |  | 
|---|
| 972 |         for ( size_t way = 0; way < m_ways; way++ )  | 
|---|
| 973 |         { | 
|---|
| 974 |             if ( (tag == cache_tag(way, set)) and | 
|---|
| 975 |                  (cache_state(way, set) == CACHE_SLOT_STATE_VALID) )  | 
|---|
| 976 |             { | 
|---|
| 977 |                 cache_data(way, set, word) = dt; | 
|---|
| 978 |                 cache_set_lru(way, set); | 
|---|
| 979 |                 *nway = way; | 
|---|
| 980 |                 return true; | 
|---|
| 981 |             } | 
|---|
| 982 |         } | 
|---|
| 983 |         return false; | 
|---|
| 984 |     } | 
|---|
| 985 |  | 
|---|
| 986 |     ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 987 |     // this function is deprecated, as it is difficult to implement in 1 cycle.  | 
|---|
| 988 |     ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 989 |     __attribute__((deprecated)) | 
|---|
| 990 |     inline bool write(addr_t    ad,  | 
|---|
| 991 |                       data_t    dt,  | 
|---|
| 992 |                       size_t*   nway,  | 
|---|
| 993 |                       be_t      be) | 
|---|
| 994 |     { | 
|---|
| 995 |         const tag_t       tag  = m_z[ad]; | 
|---|
| 996 |         const size_t      set  = m_y[ad]; | 
|---|
| 997 |         const size_t      word = m_x[ad]; | 
|---|
| 998 |  | 
|---|
| 999 |         for ( size_t way = 0; way < m_ways; way++ )  | 
|---|
| 1000 |         { | 
|---|
| 1001 |             if ( (tag == cache_tag(way, set)) and  | 
|---|
| 1002 |                  (cache_state(way, set) == CACHE_SLOT_STATE_VALID) )  | 
|---|
| 1003 |             { | 
|---|
| 1004 |                 data_t mask = be2mask(be); | 
|---|
| 1005 |                 data_t prev = cache_data(way, set, word); | 
|---|
| 1006 |                 cache_data(way, set, word) = (mask & dt) | (~mask & prev); | 
|---|
| 1007 |                 cache_set_lru(way, set); | 
|---|
| 1008 |                 *nway = way; | 
|---|
| 1009 |                 return true; | 
|---|
| 1010 |             } | 
|---|
| 1011 |         } | 
|---|
| 1012 |         return false; | 
|---|
| 1013 |     } | 
|---|
| 1014 |      | 
|---|
| 1015 | }; | 
|---|
| 1016 |  | 
|---|
| 1017 | } // namespace soclib | 
|---|
| 1018 |  | 
|---|
| 1019 | #endif | 
|---|
| 1020 |  | 
|---|
| 1021 | // Local Variables: | 
|---|
| 1022 | // tab-width: 4 | 
|---|
| 1023 | // c-basic-offset: 4 | 
|---|
| 1024 | // c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0)) | 
|---|
| 1025 | // indent-tabs-mode: nil | 
|---|
| 1026 | // End: | 
|---|
| 1027 |  | 
|---|
| 1028 | // vim: filetype=cpp:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=4:softtabstop=4 | 
|---|
| 1029 |  | 
|---|