source: trunk/platforms/almos-tsar-mipsel/top.cpp @ 964

Last change on this file since 964 was 752, checked in by meunier, 10 years ago
  • Added initialization to some components in order to avoid valgrind errors
  • Corrected two bugs which caused the simulations to be non-deterministic:
    • one in the memcache (possibly uninitialized paddr variable used for cache access, modifying LRU bits)
    • one in the run_simus.py script (replacing a file with an identical file in a hdd image does modify its size)
File size: 37.6 KB
Line 
1/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2// File: top.cpp
3// Author: Alain Greiner
4// Copyright: UPMC/LIP6
5// Date : may 2013
6// This program is released under the GNU public license
7/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
8// This file define a generic TSAR architecture.
9// The physical address space is 40 bits.
10//
11// The number of clusters cannot be larger than 256.
12// The number of processors per cluster cannot be larger than 8.
13//
14// - It uses four dspin_local_crossbar per cluster as local interconnect
15// - It uses two virtual_dspin routers per cluster as global interconnect
16// - It uses the vci_cc_vcache_wrapper
17// - It uses the vci_mem_cache
18// - It contains one vci_xicu per cluster.
19// - It contains one vci_multi_dma per cluster.
20// - It contains one vci_simple_ram per cluster to model the L3 cache.
21//
22// The communication between the MemCache and the Xram is 64 bits.
23//
24// All clusters are identical, but the cluster 0 (called io_cluster),
25// contains 6 extra components:
26// - the boot rom (BROM)
27// - the disk controller (BDEV)
28// - the multi-channel network controller (MNIC)
29// - the multi-channel chained buffer dma controller (CDMA)
30// - the multi-channel tty controller (MTTY)
31// - the frame buffer controller (FBUF)
32//
33// It is build with one single component implementing a cluster,
34// defined in files tsar_xbar_cluster.* (with * = cpp, h, sd)
35//
36// The IRQs are connected to XICUs as follow:
37// - The IRQ_IN[0] to IRQ_IN[7] ports are not used in all clusters.
38// - The DMA IRQs are connected to IRQ_IN[8] to IRQ_IN[15] in all clusters.
39// - The TTY IRQs are connected to IRQ_IN[16] to IRQ_IN[30] in I/O cluster.
40// - The BDEV IRQ is connected to IRQ_IN[31] in I/O cluster.
41//
42// Some hardware parameters are used when compiling the OS, and are used
43// by this top.cpp file. They must be defined in the hard_config.h file :
44// - CLUSTER_X        : number of clusters in a row (power of 2)
45// - CLUSTER_Y        : number of clusters in a column (power of 2)
46// - CLUSTER_SIZE     : size of the segment allocated to a cluster
47// - NB_PROCS_MAX     : number of processors per cluster (power of 2)
48// - NB_DMA_CHANNELS  : number of DMA channels per cluster (< 9)
49// - NB_TTY_CHANNELS  : number of TTY channels in I/O cluster (< 16)
50// - NB_NIC_CHANNELS  : number of NIC channels in I/O cluster (< 9)
51//
52// Some other hardware parameters are not used when compiling the OS,
53// and can be directly defined in this top.cpp file:
54// - XRAM_LATENCY     : external ram latency
55// - MEMC_WAYS        : L2 cache number of ways
56// - MEMC_SETS        : L2 cache number of sets
57// - L1_IWAYS     
58// - L1_ISETS   
59// - L1_DWAYS   
60// - L1_DSETS 
61// - FBUF_X_SIZE      : width of frame buffer (pixels)
62// - FBUF_Y_SIZE      : heigth of frame buffer (lines)
63// - BDEV_SECTOR_SIZE : block size for block drvice
64// - BDEV_IMAGE_NAME  : file pathname for block device
65// - NIC_RX_NAME      : file pathname for NIC received packets
66// - NIC_TX_NAME      : file pathname for NIC transmited packets
67// - NIC_TIMEOUT      : max number of cycles before closing a container
68/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
69// General policy for 40 bits physical address decoding:
70// All physical segments base addresses are multiple of 1 Mbytes
71// (=> the 24 LSB bits = 0, and the 16 MSB bits define the target)
72// The (x_width + y_width) MSB bits (left aligned) define
73// the cluster index, and the LADR bits define the local index:
74//      | X_ID  | Y_ID  |---| LADR |     OFFSET          |
75//      |x_width|y_width|---|  8   |       24            |
76/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
77// General policy for 14 bits SRCID decoding:
78// Each component is identified by (x_id, y_id, l_id) tuple.
79//      | X_ID  | Y_ID  |---| L_ID |
80//      |x_width|y_width|---|  6   |
81/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
82
83#include <systemc>
84#include <sys/time.h>
85#include <iostream>
86#include <sstream>
87#include <cstdlib>
88#include <cstdarg>
89#include <stdint.h>
90
91#include "gdbserver.h"
92#include "mapping_table.h"
93#include "tsar_xbar_cluster.h"
94#include "alloc_elems.h"
95
96///////////////////////////////////////////////////
97//               Parallelisation
98///////////////////////////////////////////////////
99#if USE_OPENMP
100#include <omp.h>
101#endif
102
103//  cluster index (computed from x,y coordinates)
104#define cluster(x,y)   (y + ymax * x)
105
106#define min(x, y) (x < y ? x : y)
107
108///////////////////////////////////////////////////////////
109//          DSPIN parameters           
110///////////////////////////////////////////////////////////
111#define dspin_cmd_width      39
112#define dspin_rsp_width      32
113
114///////////////////////////////////////////////////////////
115//          VCI parameters           
116///////////////////////////////////////////////////////////
117#define vci_cell_width_int    4
118#define vci_cell_width_ext    8
119#define vci_address_width     32
120#define vci_plen_width        8
121#define vci_rerror_width      1
122#define vci_clen_width        1
123#define vci_rflag_width       1
124#define vci_srcid_width       14
125#define vci_pktid_width       4
126#define vci_trdid_width       4
127#define vci_wrplen_width      1
128
129////////////////////////////////////////////////////////////
130//    Main Hardware Parameters values         
131////////////////////////////////////////////////////////////
132#define CLUSTER_X             1
133#define CLUSTER_Y             1
134#define NB_CLUSTERS           1
135#define NB_PROCS_MAX          4
136#define NB_DMA_CHANNELS       1
137#define NB_TTY_CHANNELS       4
138#define NB_IOC_CHANNELS       1
139#define NB_NIC_CHANNELS       1
140#define NB_CMA_CHANNELS       0
141#define USE_XICU              1
142#define IOMMU_ACTIVE          0
143
144////////////////////////////////////////////////////////////
145//    Secondary Hardware Parameters         
146////////////////////////////////////////////////////////////
147#define XRAM_LATENCY          0
148
149#define MEMC_WAYS             16
150#define MEMC_SETS             256
151
152#define L1_IWAYS              4
153#define L1_ISETS              64
154#define L1_DWAYS              4
155#define L1_DSETS              64
156
157#define FBUF_X_SIZE           512
158#define FBUF_Y_SIZE           512
159
160#define BDEV_SECTOR_SIZE      4096
161#define BDEV_IMAGE_NAME       "hdd-img.bin"
162
163#define NIC_RX_NAME           "rx_packets.txt"
164#define NIC_TX_NAME           "tx_packets.txt"
165#define NIC_TIMEOUT           10000
166
167#define NORTH                 0
168#define SOUTH                 1
169#define EAST                  2
170#define WEST                  3
171
172////////////////////////////////////////////////////////////
173//    Software to be loaded in ROM/RAM         
174////////////////////////////////////////////////////////////
175#define soft_name       "bootloader.bin",\
176                        "kernel-soclib.bin@0xbfc10000:D",\
177                        "arch-info.bin@0xBFC08000:D"
178
179////////////////////////////////////////////////////////////
180//     DEBUG Parameters default values         
181////////////////////////////////////////////////////////////
182#define MAX_FROZEN_CYCLES     100000000
183
184////////////////////////////////////////////////////////////////////
185//     TGTID definition in direct space
186// For all components:  global TGTID = global SRCID = cluster_index
187////////////////////////////////////////////////////////////////////
188#define MEMC_TGTID      0
189#define XICU_TGTID      1
190#define MDMA_TGTID      2
191#define MTTY_TGTID      3
192#define FBUF_TGTID      4
193#define BDEV_TGTID      5
194#define MNIC_TGTID      6
195#define BROM_TGTID      7
196#define CDMA_TGTID      8
197#define SIMH_TGTID      9
198
199/////////////////////////////////////////////////////////
200//    Physical segments definition
201/////////////////////////////////////////////////////////
202// There is 3 segments replicated in all clusters
203// and 5 specific segments in the "IO" cluster
204// (containing address 0xBF000000)
205/////////////////////////////////////////////////////////
206// Physical Address Decoding: 8 GID + 8 LID + 16 offset.
207/////////////////////////////////////////////////////////
208#define RAM_BASE        0x00000000
209#define RAM_SIZE        0x00C00000
210
211#define BROM_BASE       0xBFC00000
212#define BROM_SIZE       0x00100000
213
214#define FBUF_BASE       0xBFD00000
215#define FBUF_SIZE       0x00200000
216
217#define XICU_BASE       0x00F00000
218#define XICU_SIZE       0x00002000
219
220#define BDEV_BASE       0xBFF10000
221#define BDEV_SIZE       0x00000100
222
223#define MTTY_BASE       0xBFF20000
224#define MTTY_SIZE       0x00000100
225
226#define MDMA_BASE       0x00F30000
227#define MDMA_SIZE       0x00001000 * NB_DMA_CHANNELS  // 4 Kbytes per channel
228
229#define MEMC_BASE       0x00F40000
230#define MEMC_SIZE       0x00001000
231
232#define SIMH_BASE       0xBFF50000
233#define SIMH_SIZE       0x00001000
234
235#define CDMA_BASE       0xBFF60000
236#define CDMA_SIZE       0x00000100
237
238#define MNIC_BASE       0xB0F80000
239#define MNIC_SIZE       0x00080000   // 512 Kbytes (for 8 channels)
240
241bool stop_called = false;
242
243/////////////////////////////////
244int _main(int argc, char *argv[])
245{
246   using namespace sc_core;
247   using namespace soclib::caba;
248   using namespace soclib::common;
249
250   uint64_t ncycles          = 0xFFFFFFFFFFFFFFFF; // simulated cycles
251   char     disk_name[256]   = BDEV_IMAGE_NAME;    // pathname to the disk image
252   char     nic_rx_name[256] = NIC_RX_NAME;        // pathname to the rx packets file
253   char     nic_tx_name[256] = NIC_TX_NAME;        // pathname to the tx packets file
254   ssize_t  threads_nr       = 1;                  // simulator's threads number
255   bool     debug_ok         = false;              // trace activated
256   size_t   debug_period     = 1;                  // trace period
257   size_t   debug_memc_id    = 0;                  // index of memc to be traced
258   size_t   debug_proc_id    = 0;                  // index of proc to be traced
259   uint32_t debug_from       = 0;                  // trace start cycle
260   uint32_t frozen_cycles    = MAX_FROZEN_CYCLES;  // monitoring frozen processor
261   size_t   xmax             = CLUSTER_X;          // number of clusters in a row
262   size_t   ymax             = CLUSTER_Y;          // number of clusters in a column
263   size_t   nprocs           = NB_PROCS_MAX;               // number of processors per cluster
264   size_t   xfb              = FBUF_X_SIZE;           // frameBuffer column number
265   size_t   yfb              = FBUF_Y_SIZE;        // frameBuffer lines number
266   size_t   fb_mode          = 420;
267   size_t   ram_size         = RAM_SIZE;
268   size_t   blk_size         = BDEV_SECTOR_SIZE;
269   size_t   l1_i_ways        = L1_IWAYS;
270   size_t   l1_d_ways        = L1_DWAYS;
271   size_t   l1_i_sets        = L1_ISETS;
272   size_t   l1_d_sets        = L1_DSETS;
273   size_t   memc_sets        = MEMC_SETS;
274   size_t   memc_ways        = MEMC_WAYS;
275   size_t   xram_latency     = XRAM_LATENCY;
276   size_t   xicu_base        = XICU_BASE;
277   size_t   mdma_base        = MDMA_BASE;
278   size_t   memc_base        = MEMC_BASE;
279   bool     isRamSizeSet     = false;
280   size_t   cluster_io_id;                         // index of cluster containing IOs
281   struct   timeval t1,t2;
282   uint64_t ms1,ms2;
283
284   ////////////// command line arguments //////////////////////
285   if (argc > 1)
286   {
287      for (int n = 1; n < argc; n = n + 2)
288      {
289         if ((strcmp(argv[n], "-NCYCLES") == 0) && (n + 1 < argc))
290         {
291            ncycles = atoi(argv[n + 1]);
292         }
293         else if( (strcmp(argv[n],"-NPROCS") == 0) && (n+1<argc) )
294         {
295            nprocs = atoi(argv[n+1]);
296            assert( ((nprocs == 1) || (nprocs == 2) || (nprocs == 4)) &&
297                    "NPROCS must be equal to 1, 2, or 4");
298         }
299         else if ((strcmp(argv[n], "-THREADS") == 0) && ((n + 1) < argc))
300         {
301            threads_nr = atoi(argv[n + 1]);
302            threads_nr = (threads_nr < 1) ? 1 : threads_nr;
303         }
304         else if( (strcmp(argv[n],"-XMAX") == 0) && (n+1<argc) )
305         {
306            xmax = atoi(argv[n+1]);
307            assert( ((xmax == 1) || (xmax == 2) || (xmax == 4) || (xmax == 8) || (xmax == 16)) 
308                         && "The XMAX parameter must be 2, 4, 8, or 16" );
309         }
310         else if( (strcmp(argv[n],"-YMAX") == 0) && (n+1<argc) )
311         {
312            ymax = atoi(argv[n+1]);
313            assert( ((ymax == 1) || (ymax == 2) || (ymax == 4) || (ymax == 8) || (ymax == 16)) 
314                         && "The YMAX parameter must be 2, 4, 8, or 16" );
315         }
316         else if((strcmp(argv[n], "-MEMSZ") == 0) && (n+1 < argc))
317         {
318            ram_size = atoi(argv[n+1]);
319            isRamSizeSet = true;
320         }
321         else if((strcmp(argv[n], "-MCWAYS") == 0) && (n+1 < argc))
322         {
323            memc_ways = atoi(argv[n+1]);
324         }
325         else if((strcmp(argv[n], "-MCSETS") == 0) && (n+1 < argc))
326         {
327            memc_sets = atoi(argv[n+1]);
328         }
329         else if((strcmp(argv[n], "-L1_IWAYS") == 0) && (n+1 < argc))
330         {
331            l1_i_ways = atoi(argv[n+1]);
332         }
333         else if((strcmp(argv[n], "-L1_ISETS") == 0) && (n+1 < argc))
334              {
335            l1_i_sets = atoi(argv[n+1]);
336         }
337         else if((strcmp(argv[n], "-L1_DWAYS") == 0) && (n+1 < argc))
338              {
339            l1_d_ways = atoi(argv[n+1]);
340         }
341         else if((strcmp(argv[n], "-L1_DSETS") == 0) && (n+1 < argc))
342              {
343            l1_d_sets = atoi(argv[n+1]);
344         }
345         else if((strcmp(argv[n], "-XLATENCY") == 0) && (n+1 < argc))
346              {
347            xram_latency = atoi(argv[n+1]);
348         }
349         else if( (strcmp(argv[n],"-XFB") == 0) && (n+1<argc) )
350         {
351            xfb = atoi(argv[n+1]);
352         }
353         else if( (strcmp(argv[n],"-YFB") == 0) && (n+1<argc) )
354         {
355            yfb = atoi(argv[n+1]);
356         }
357         else if( (strcmp(argv[n], "-FBMODE") == 0) && (n+1 < argc))
358         {
359            fb_mode = atoi(argv[n+1]);
360         }
361         else if ((strcmp(argv[n], "-SOFT") == 0) && (n + 1 < argc))
362         {
363            std::cerr << "Warning: -SOFT is useless when using Almos, ignored" << std::endl;
364         }
365         else if ((strcmp(argv[n],"-DISK") == 0) && (n + 1 < argc))
366         {
367            strcpy(disk_name, argv[n + 1]);
368         }
369         else if( (strcmp(argv[n],"-BLKSZ") == 0) && (n+1<argc) )
370         {
371            blk_size = atoi(argv[n+1]);
372            assert(((blk_size % 512) == 0) && "BDEV: Block size must be multiple of 512 bytes");
373         }
374         else if ((strcmp(argv[n],"-DEBUG") == 0) && (n + 1 < argc))
375         {
376            debug_ok = true;
377            debug_from = atoi(argv[n + 1]);
378         }
379         else if ((strcmp(argv[n], "-MEMCID") == 0) && (n + 1 < argc))
380         {
381            debug_memc_id = atoi(argv[n + 1]);
382            assert((debug_memc_id < (xmax * ymax)) && 
383                   "debug_memc_id larger than xmax * ymax" );
384         }
385         else if ((strcmp(argv[n], "-PROCID") == 0) && (n + 1 < argc))
386         {
387            debug_proc_id = atoi(argv[n + 1]);
388            assert((debug_proc_id < (xmax * ymax * nprocs)) && 
389                   "debug_proc_id larger than XMAX * ymax * NB_PROCS");
390         }
391         else if ((strcmp(argv[n], "-FROZEN") == 0) && (n + 1 < argc))
392         {
393            frozen_cycles = atoi(argv[n + 1]);
394         }
395         else if ((strcmp(argv[n], "-PERIOD") == 0) && (n + 1 < argc))
396         {
397            debug_period = atoi(argv[n + 1]);
398         }
399         else
400         {
401            std::cout << "   Arguments are (key,value) couples." << std::endl;
402            std::cout << "   The order is not important." << std::endl;
403            std::cout << "   Accepted arguments are :" << std::endl << std::endl;
404            std::cout << "     -NCYCLES number_of_simulated_cycles" << std::endl;
405            std::cout << "     -NPROCS number_of_processors_per_cluster" << std::endl;
406            std::cout << "     -THREADS simulator's openmp threads number" << std::endl;
407            std::cout << "     -XMAX number_of_clusters_in_a_row" << std::endl;
408            std::cout << "     -YMAX number_of_clusters_in_a_column" << std::endl;
409            std::cout << "     -MCWAYS memory_cache_number_of_ways" << std::endl;
410            std::cout << "     -MCSETS memory_cache_number_of_sets" << std::endl;
411            std::cout << "     -L1_IWAYS L1_instruction_cache_number_of_ways" << std::endl;
412            std::cout << "     -L1_ISETS L1_instruction_cache_number_of_sets" << std::endl;
413            std::cout << "     -L1_DWAYS L1_data_cache_number_of_ways" << std::endl;
414            std::cout << "     -XLATENCY external_ram_latency_value" << std::endl;
415            std::cout << "     -XFB fram_buffer_number_of_pixels" << std::endl;
416            std::cout << "     -YFB fram_buffer_number_of_lines" << std::endl;
417            std::cout << "     -FBMODE fram buffer subsampling integer value "
418               "(YUV:420,YUV:422,RGB:0,RGB:16,RGB:32,RGBPAL:256)" << std::endl;
419            std::cout << "     -MEMSZ per-cluster memory size ( <= 12 MB when using Almos)" << std::endl;
420            std::cout << "     -L1_DSETS L1_data_cache_number_of_sets" << std::endl;
421            std::cout << "     -SOFT pathname_for_embedded_soft (GIET only)" << std::endl;
422            std::cout << "     -DISK pathname_for_disk_image" << std::endl;
423            std::cout << "     -BLKSZ sector size in bytes ( must be multiple of 512 bytes )" << std::endl;
424            std::cout << "     -DEBUG debug_start_cycle" << std::endl;
425            std::cout << "     -FROZEN max_number_of_lines" << std::endl;
426            std::cout << "     -PERIOD number_of_cycles between trace" << std::endl;
427            std::cout << "     -MEMCID index_memc_to_be_traced" << std::endl;
428            std::cout << "     -PROCID index_proc_to_be_traced" << std::endl;
429            exit(0);
430         }
431      }
432   }
433
434    // checking hardware parameters
435    assert( ( (xmax == 1) or (xmax == 2) or (xmax == 4) or
436              (xmax == 8) or (xmax == 16) ) and
437              "The XMAX parameter must be 1, 2, 4, 8 or 16" );
438
439    assert( ( (ymax == 1) or (ymax == 2) or (ymax == 4) or
440              (ymax == 8) or (ymax == 16) ) and
441              "The YMAX parameter must be 1, 2, 4, 8 or 16" );
442
443    assert( ( (nprocs == 1) or (nprocs == 2) or
444              (nprocs == 4) or (nprocs == 8) ) and
445             "The nprocs parameter must be 1, 2, 4 or 8" );
446
447    assert( (NB_DMA_CHANNELS < 9) and
448            "The NB_DMA_CHANNELS parameter must be smaller than 9" );
449
450    assert( (NB_TTY_CHANNELS < 15) and
451            "The NB_TTY_CHANNELS parameter must be smaller than 15" );
452
453    assert( (NB_NIC_CHANNELS < 9) and
454            "The NB_NIC_CHANNELS parameter must be smaller than 9" );
455
456    assert( (vci_address_width == 32) and
457            "VCI address width with ALMOS must be 32 bits" );
458
459    std::cout << std::endl;
460    std::cout << " - XMAX             = " << xmax << std::endl;
461    std::cout << " - YMAX             = " << ymax << std::endl;
462    std::cout << " - NPROCS           = " << nprocs <<  std::endl;
463    std::cout << " - NB_DMA_CHANNELS  = " << NB_DMA_CHANNELS <<  std::endl;
464    std::cout << " - NB_TTY_CHANNELS  = " << NB_TTY_CHANNELS <<  std::endl;
465    std::cout << " - NB_NIC_CHANNELS  = " << NB_NIC_CHANNELS <<  std::endl;
466    std::cout << " - MEMC_WAYS        = " << memc_ways << std::endl;
467    std::cout << " - MEMC_SETS        = " << memc_sets << std::endl;
468    std::cout << " - RAM_SIZE         = " << ram_size << std::endl;
469    std::cout << " - RAM_LATENCY      = " << xram_latency << std::endl;
470    std::cout << " - MAX_FROZEN       = " << frozen_cycles << std::endl;
471    std::cout << "[PROCS] " << nprocs * xmax * ymax << std::endl;
472
473    std::cout << std::endl;
474    // Internal and External VCI parameters definition
475    typedef soclib::caba::VciParams<vci_cell_width_int,
476                                    vci_plen_width,
477                                    vci_address_width,
478                                    vci_rerror_width,
479                                    vci_clen_width,
480                                    vci_rflag_width,
481                                    vci_srcid_width,
482                                    vci_pktid_width,
483                                    vci_trdid_width,
484                                    vci_wrplen_width> vci_param_int;
485
486    typedef soclib::caba::VciParams<vci_cell_width_ext,
487                                    vci_plen_width,
488                                    vci_address_width,
489                                    vci_rerror_width,
490                                    vci_clen_width,
491                                    vci_rflag_width,
492                                    vci_srcid_width,
493                                    vci_pktid_width,
494                                    vci_trdid_width,
495                                    vci_wrplen_width> vci_param_ext;
496
497#if USE_OPENMP
498   omp_set_dynamic(false);
499   omp_set_num_threads(threads_nr);
500   std::cerr << "Built with openmp version " << _OPENMP << std::endl;
501#endif
502
503   // Define parameters depending on mesh size
504   size_t   x_width;
505   size_t   y_width;
506
507   if      (xmax == 1) x_width = 0;
508   else if (xmax == 2) x_width = 1;
509   else if (xmax <= 4) x_width = 2;
510   else if (xmax <= 8) x_width = 3;
511   else                x_width = 4;
512
513   if      (ymax == 1) y_width = 0;
514   else if (ymax == 2) y_width = 1;
515   else if (ymax <= 4) y_width = 2;
516   else if (ymax <= 8) y_width = 3;
517   else                y_width = 4;
518
519   if((xmax == 1) && (ymax == 1))
520   {
521      cluster_io_id = 0;
522      ram_size      = (isRamSizeSet == true) ? ram_size : 0x8000000;
523      xicu_base     = 0x80f00000;
524      memc_base     = 0x80f40000;
525      mdma_base     = 0x80f30000;
526   }
527   else
528      cluster_io_id = 0xbfc00000 >> (vci_address_width - x_width - y_width); // index of cluster containing IOs
529
530   /////////////////////
531   //  Mapping Tables
532   /////////////////////
533
534   // internal network
535   MappingTable maptabd(vci_address_width,
536                        IntTab(x_width + y_width, 16 - x_width - y_width), 
537                        IntTab(x_width + y_width, vci_srcid_width - x_width - y_width), 
538                        0x00FFFF0000);
539
540   for (size_t x = 0; x < xmax; x++)
541   {
542      for (size_t y = 0; y < ymax; y++)
543      {
544         sc_uint<vci_address_width> offset;
545         offset = (sc_uint<vci_address_width>)cluster(x,y) 
546                   << (vci_address_width-x_width-y_width);
547
548         std::ostringstream    si;
549         si << "seg_xicu_" << x << "_" << y;
550         maptabd.add(Segment(si.str(), xicu_base + offset, XICU_SIZE, 
551                  IntTab(cluster(x,y),XICU_TGTID), false));
552
553         std::ostringstream    sd;
554         sd << "seg_mdma_" << x << "_" << y;
555         maptabd.add(Segment(sd.str(), mdma_base + offset, MDMA_SIZE, 
556                  IntTab(cluster(x,y),MDMA_TGTID), false));
557
558         std::ostringstream    sh;
559         sh << "seg_ram_" << x << "_" << y;
560         maptabd.add(Segment(sh.str(), RAM_BASE + offset, ram_size, 
561                  IntTab(cluster(x,y),MEMC_TGTID), true));
562
563         std::ostringstream    sconf;
564         sconf << "seg_memc_config_" << x << "_" << y;
565         maptabd.add(Segment(sconf.str(), memc_base + offset, MEMC_SIZE, 
566                             IntTab(cluster(x,y),MEMC_TGTID), true, true));
567
568         if ( cluster(x,y) == cluster_io_id )
569         {
570            maptabd.add(Segment("seg_mtty", MTTY_BASE, MTTY_SIZE, 
571                        IntTab(cluster(x,y),MTTY_TGTID), false));
572            maptabd.add(Segment("seg_fbuf", FBUF_BASE, FBUF_SIZE, 
573                        IntTab(cluster(x,y),FBUF_TGTID), false));
574            maptabd.add(Segment("seg_bdev", BDEV_BASE, BDEV_SIZE, 
575                        IntTab(cluster(x,y),BDEV_TGTID), false));
576            maptabd.add(Segment("seg_brom", BROM_BASE, BROM_SIZE, 
577                        IntTab(cluster(x,y),BROM_TGTID), true));
578            maptabd.add(Segment("seg_mnic", MNIC_BASE, MNIC_SIZE, 
579                        IntTab(cluster(x,y),MNIC_TGTID), false));
580            maptabd.add(Segment("seg_cdma", CDMA_BASE, CDMA_SIZE, 
581                        IntTab(cluster(x,y),CDMA_TGTID), false));
582            maptabd.add(Segment("seg_simh", SIMH_BASE, SIMH_SIZE, 
583                        IntTab(cluster(x,y),SIMH_TGTID), false));
584         }
585      }
586   }
587   std::cout << maptabd << std::endl;
588
589   // external network
590   MappingTable maptabx(vci_address_width, 
591                        IntTab(x_width+y_width), 
592                        IntTab(x_width+y_width), 
593                        0x00FFFF0000ULL);
594
595   for (size_t x = 0; x < xmax; x++)
596   {
597      for (size_t y = 0; y < ymax ; y++)
598      {
599
600         sc_uint<vci_address_width> offset;
601         offset = (sc_uint<vci_address_width>)cluster(x,y) 
602                   << (vci_address_width-x_width-y_width);
603
604         std::ostringstream sh;
605         sh << "x_seg_memc_" << x << "_" << y;
606
607         maptabx.add(Segment(sh.str(), RAM_BASE + offset, 
608                     ram_size, IntTab(cluster(x,y)), false));
609      }
610   }
611   std::cout << maptabx << std::endl;
612
613   ////////////////////
614   // Signals
615   ///////////////////
616
617   std::cout << "Clock  .. ";
618   sc_clock           signal_clk("clk");
619   std::cout << ". [OK]" << std::endl;
620   sc_signal<bool>    signal_resetn("resetn");
621
622   // Horizontal inter-clusters DSPIN signals
623   DspinSignals<dspin_cmd_width>*** signal_dspin_h_cmd_inc =
624      alloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >("signal_dspin_h_cmd_inc", xmax-1, ymax, 3);
625
626   DspinSignals<dspin_cmd_width>*** signal_dspin_h_cmd_dec =
627      alloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >("signal_dspin_h_cmd_dec", xmax-1, ymax, 3);
628
629   DspinSignals<dspin_rsp_width>*** signal_dspin_h_rsp_inc =
630      alloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >("signal_dspin_h_rsp_inc", xmax-1, ymax, 2);
631   DspinSignals<dspin_rsp_width>*** signal_dspin_h_rsp_dec =
632      alloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >("signal_dspin_h_rsp_dec", xmax-1, ymax, 2);
633
634   // Vertical inter-clusters DSPIN signals
635   DspinSignals<dspin_cmd_width>*** signal_dspin_v_cmd_inc =
636      alloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >("signal_dspin_v_cmd_inc", xmax, ymax-1, 3);
637   DspinSignals<dspin_cmd_width>*** signal_dspin_v_cmd_dec =
638      alloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >("signal_dspin_v_cmd_dec", xmax, ymax-1, 3);
639   DspinSignals<dspin_rsp_width>*** signal_dspin_v_rsp_inc =
640      alloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >("signal_dspin_v_rsp_inc", xmax, ymax-1, 2);
641   DspinSignals<dspin_rsp_width>*** signal_dspin_v_rsp_dec =
642      alloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >("signal_dspin_v_rsp_dec", xmax, ymax-1, 2);
643
644   // Mesh boundaries DSPIN signals
645   DspinSignals<dspin_cmd_width>**** signal_dspin_false_cmd_in =
646      alloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >("signal_dspin_false_cmd_in" , xmax, ymax, 4, 3);
647   DspinSignals<dspin_cmd_width>**** signal_dspin_false_cmd_out =
648      alloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >("signal_dspin_false_cmd_out", xmax, ymax, 4, 3);
649   DspinSignals<dspin_rsp_width>**** signal_dspin_false_rsp_in =
650      alloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >("signal_dspin_false_rsp_in" , xmax, ymax, 4, 2);
651   DspinSignals<dspin_rsp_width>**** signal_dspin_false_rsp_out =
652      alloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >("signal_dspin_false_rsp_out", xmax, ymax, 4, 2);
653
654   ////////////////////////////
655   //      Loader   
656   ////////////////////////////
657
658   soclib::common::Loader loader(soft_name);
659
660   typedef soclib::common::GdbServer<soclib::common::Mips32ElIss> proc_iss;
661   proc_iss::set_loader(loader);
662
663   ////////////////////////////
664   // Clusters construction
665   ////////////////////////////
666
667   TsarXbarCluster<dspin_cmd_width,
668                   dspin_rsp_width,
669                   vci_param_int,
670                   vci_param_ext>*          clusters[xmax][ymax];
671
672#if USE_OPENMP
673#pragma omp parallel
674    {
675#pragma omp for
676#endif
677        for (size_t i = 0; i  < (xmax * ymax); i++)
678        {
679            size_t x = i / ymax;
680            size_t y = i % ymax;
681
682#if USE_OPENMP
683#pragma omp critical
684            {
685#endif
686            std::cout << std::endl;
687            std::cout << "Cluster_" << x << "_" << y << std::endl;
688            std::cout << std::endl;
689
690            std::ostringstream sc;
691            sc << "cluster_" << x << "_" << y;
692            clusters[x][y] = new TsarXbarCluster<dspin_cmd_width,
693                                                 dspin_rsp_width,
694                                                 vci_param_int,
695                                                 vci_param_ext>
696            (
697                sc.str().c_str(),
698                nprocs,
699                NB_TTY_CHANNELS, 
700                NB_DMA_CHANNELS, 
701                x,
702                y,
703                cluster(x,y),
704                maptabd,
705                maptabx,
706                x_width,
707                y_width,
708                vci_srcid_width - x_width - y_width,   // l_id width,
709                MEMC_TGTID,
710                XICU_TGTID,
711                MDMA_TGTID,
712                FBUF_TGTID,
713                MTTY_TGTID,
714                BROM_TGTID,
715                MNIC_TGTID,
716                CDMA_TGTID,
717                BDEV_TGTID,
718                SIMH_TGTID,
719                memc_ways,
720                memc_sets,
721                l1_i_ways,
722                l1_i_sets,
723                l1_d_ways,
724                l1_d_sets,
725                xram_latency,
726                (cluster(x,y) == cluster_io_id),
727                xfb,
728                yfb,
729                disk_name,
730                blk_size,
731                NB_NIC_CHANNELS,
732                nic_rx_name,
733                nic_tx_name,
734                NIC_TIMEOUT,
735                NB_CMA_CHANNELS,
736                loader,
737                frozen_cycles,
738                debug_from   ,
739                debug_ok and (cluster(x,y) == debug_memc_id),
740                debug_ok and (cluster(x,y) == debug_proc_id) 
741            );
742
743#if USE_OPENMP
744            } // end critical
745#endif
746        } // end for
747#if USE_OPENMP
748    }
749#endif
750
751   ///////////////////////////////////////////////////////////////
752   //     Net-list
753   ///////////////////////////////////////////////////////////////
754
755   // Clock & RESET
756   for (size_t x = 0; x < (xmax); x++){
757      for (size_t y = 0; y < ymax; y++){
758         clusters[x][y]->p_clk                         (signal_clk);
759         clusters[x][y]->p_resetn                      (signal_resetn);
760      }
761   }
762
763   // Inter Clusters horizontal connections
764   if (xmax > 1){
765      for (size_t x = 0; x < (xmax-1); x++){
766         for (size_t y = 0; y < ymax; y++){
767            for (size_t k = 0; k < 3; k++){
768               clusters[x][y]->p_cmd_out[EAST][k]      (signal_dspin_h_cmd_inc[x][y][k]);
769               clusters[x+1][y]->p_cmd_in[WEST][k]     (signal_dspin_h_cmd_inc[x][y][k]);
770               clusters[x][y]->p_cmd_in[EAST][k]       (signal_dspin_h_cmd_dec[x][y][k]);
771               clusters[x+1][y]->p_cmd_out[WEST][k]    (signal_dspin_h_cmd_dec[x][y][k]);
772            }
773
774            for (size_t k = 0; k < 2; k++){
775               clusters[x][y]->p_rsp_out[EAST][k]      (signal_dspin_h_rsp_inc[x][y][k]);
776               clusters[x+1][y]->p_rsp_in[WEST][k]     (signal_dspin_h_rsp_inc[x][y][k]);
777               clusters[x][y]->p_rsp_in[EAST][k]       (signal_dspin_h_rsp_dec[x][y][k]);
778               clusters[x+1][y]->p_rsp_out[WEST][k]    (signal_dspin_h_rsp_dec[x][y][k]);
779            }
780         }
781      }
782   }
783   std::cout << std::endl << "Horizontal connections established" << std::endl;
784
785   // Inter Clusters vertical connections
786   if (ymax > 1) {
787      for (size_t y = 0; y < (ymax-1); y++){
788         for (size_t x = 0; x < xmax; x++){
789            for (size_t k = 0; k < 3; k++){
790               clusters[x][y]->p_cmd_out[NORTH][k]     (signal_dspin_v_cmd_inc[x][y][k]);
791               clusters[x][y+1]->p_cmd_in[SOUTH][k]    (signal_dspin_v_cmd_inc[x][y][k]);
792               clusters[x][y]->p_cmd_in[NORTH][k]      (signal_dspin_v_cmd_dec[x][y][k]);
793               clusters[x][y+1]->p_cmd_out[SOUTH][k]   (signal_dspin_v_cmd_dec[x][y][k]);
794            }
795
796            for (size_t k = 0; k < 2; k++){
797               clusters[x][y]->p_rsp_out[NORTH][k]     (signal_dspin_v_rsp_inc[x][y][k]);
798               clusters[x][y+1]->p_rsp_in[SOUTH][k]    (signal_dspin_v_rsp_inc[x][y][k]);
799               clusters[x][y]->p_rsp_in[NORTH][k]      (signal_dspin_v_rsp_dec[x][y][k]);
800               clusters[x][y+1]->p_rsp_out[SOUTH][k]   (signal_dspin_v_rsp_dec[x][y][k]);
801            }
802         }
803      }
804   }
805   std::cout << "Vertical connections established" << std::endl;
806
807   // East & West boundary cluster connections
808   for (size_t y = 0; y < ymax; y++)
809   {
810      for (size_t k = 0; k < 3; k++)
811      {
812         clusters[0][y]->p_cmd_in[WEST][k]        (signal_dspin_false_cmd_in[0][y][WEST][k]);
813         clusters[0][y]->p_cmd_out[WEST][k]       (signal_dspin_false_cmd_out[0][y][WEST][k]);
814         clusters[xmax-1][y]->p_cmd_in[EAST][k]   (signal_dspin_false_cmd_in[xmax-1][y][EAST][k]);
815         clusters[xmax-1][y]->p_cmd_out[EAST][k]  (signal_dspin_false_cmd_out[xmax-1][y][EAST][k]);
816      }
817
818      for (size_t k = 0; k < 2; k++)
819      {
820         clusters[0][y]->p_rsp_in[WEST][k]        (signal_dspin_false_rsp_in[0][y][WEST][k]);
821         clusters[0][y]->p_rsp_out[WEST][k]       (signal_dspin_false_rsp_out[0][y][WEST][k]);
822         clusters[xmax-1][y]->p_rsp_in[EAST][k]   (signal_dspin_false_rsp_in[xmax-1][y][EAST][k]);
823         clusters[xmax-1][y]->p_rsp_out[EAST][k]  (signal_dspin_false_rsp_out[xmax-1][y][EAST][k]);
824      }
825   }
826
827   // North & South boundary clusters connections
828   for (size_t x = 0; x < xmax; x++)
829   {
830      for (size_t k = 0; k < 3; k++)
831      {
832         clusters[x][0]->p_cmd_in[SOUTH][k]       (signal_dspin_false_cmd_in[x][0][SOUTH][k]);
833         clusters[x][0]->p_cmd_out[SOUTH][k]      (signal_dspin_false_cmd_out[x][0][SOUTH][k]);
834         clusters[x][ymax-1]->p_cmd_in[NORTH][k]  (signal_dspin_false_cmd_in[x][ymax-1][NORTH][k]);
835         clusters[x][ymax-1]->p_cmd_out[NORTH][k] (signal_dspin_false_cmd_out[x][ymax-1][NORTH][k]);
836      }
837
838      for (size_t k = 0; k < 2; k++)
839      {
840         clusters[x][0]->p_rsp_in[SOUTH][k]       (signal_dspin_false_rsp_in[x][0][SOUTH][k]);
841         clusters[x][0]->p_rsp_out[SOUTH][k]      (signal_dspin_false_rsp_out[x][0][SOUTH][k]);
842         clusters[x][ymax-1]->p_rsp_in[NORTH][k]  (signal_dspin_false_rsp_in[x][ymax-1][NORTH][k]);
843         clusters[x][ymax-1]->p_rsp_out[NORTH][k] (signal_dspin_false_rsp_out[x][ymax-1][NORTH][k]);
844      }
845   }
846   std::cout << "North, South, West, East connections established" << std::endl;
847   std::cout << std::endl;
848
849
850   ////////////////////////////////////////////////////////
851   //   Simulation
852   ///////////////////////////////////////////////////////
853
854   sc_start(sc_core::sc_time(0, SC_NS));
855   signal_resetn = false;
856
857   // network boundaries signals
858   for (size_t x = 0; x < xmax ; x++){
859      for (size_t y = 0; y < ymax ; y++){
860         for (size_t a = 0; a < 4; a++){
861            for (size_t k = 0; k < 3; k++){
862               signal_dspin_false_cmd_in [x][y][a][k].write = false;
863               signal_dspin_false_cmd_in [x][y][a][k].read  = true;
864               signal_dspin_false_cmd_out[x][y][a][k].write = false;
865               signal_dspin_false_cmd_out[x][y][a][k].read  = true;
866            }
867
868            for (size_t k = 0; k < 2; k++){
869               signal_dspin_false_rsp_in [x][y][a][k].write = false;
870               signal_dspin_false_rsp_in [x][y][a][k].read  = true;
871               signal_dspin_false_rsp_out[x][y][a][k].write = false;
872               signal_dspin_false_rsp_out[x][y][a][k].read  = true;
873            }
874         }
875      }
876   }
877
878#define STATS_CYCLES 10000000
879
880   sc_start(sc_core::sc_time(1, SC_NS));
881   signal_resetn = true;
882
883   uint64_t n = 0;
884   
885   while (!stop_called) {
886        if (gettimeofday(&t1, NULL) != 0) {
887                perror("gettimeofday");
888                return EXIT_FAILURE;
889        }
890        sc_start(STATS_CYCLES);
891        n += STATS_CYCLES;
892        if (gettimeofday(&t2, NULL) != 0) {
893                perror("gettimeofday");
894                return EXIT_FAILURE;
895        }
896        ms1 = (uint64_t)t1.tv_sec * 1000ULL + (uint64_t)t1.tv_usec / 1000;
897        ms2 = (uint64_t)t2.tv_sec * 1000ULL + (uint64_t)t2.tv_usec / 1000;
898        std::cerr << "cycle " << n
899                << " platform clock frequency " 
900                << (double)STATS_CYCLES / (double)(ms2 - ms1) 
901                << "Khz" << std::endl;
902   }
903   
904   // Free memory
905   for (size_t i = 0; i  < (xmax * ymax); i++)
906   {
907      size_t x = i / ymax;
908      size_t y = i % ymax;
909      delete clusters[x][y];
910   }
911
912   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >(signal_dspin_h_cmd_inc, xmax - 1, ymax, 3);
913   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >(signal_dspin_h_cmd_dec, xmax - 1, ymax, 3);
914   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >(signal_dspin_h_rsp_inc, xmax - 1, ymax, 2);
915   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >(signal_dspin_h_rsp_dec, xmax - 1, ymax, 2);
916   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >(signal_dspin_v_cmd_inc, xmax, ymax - 1, 3);
917   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >(signal_dspin_v_cmd_dec, xmax, ymax - 1, 3);
918   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >(signal_dspin_v_rsp_inc, xmax, ymax - 1, 2);
919   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >(signal_dspin_v_rsp_dec, xmax, ymax - 1, 2);
920   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >(signal_dspin_false_cmd_in, xmax, ymax, 4, 3);
921   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >(signal_dspin_false_cmd_out, xmax, ymax, 4, 3);
922   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >(signal_dspin_false_rsp_in, xmax, ymax, 4, 2);
923   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >(signal_dspin_false_rsp_out, xmax, ymax, 4, 2);
924
925   return EXIT_SUCCESS;
926}
927
928
929void handler(int dummy = 0) {
930   stop_called = true;
931   sc_stop();
932}
933
934void voidhandler(int dummy = 0) {}
935
936int sc_main (int argc, char *argv[])
937{
938   signal(SIGINT, handler);
939   signal(SIGPIPE, voidhandler);
940
941   try {
942      return _main(argc, argv);
943   } catch (std::exception &e) {
944      std::cout << e.what() << std::endl;
945   } catch (...) {
946      std::cout << "Unknown exception occured" << std::endl;
947      throw;
948   }
949   return 1;
950}
951
952
953// Local Variables:
954// tab-width: 3
955// c-basic-offset: 3
956// c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0))
957// indent-tabs-mode: nil
958// End:
959
960// vim: filetype=cpp:expandtab:shiftwidth=3:tabstop=3:softtabstop=3
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.