source: trunk/platforms/tsar_generic_xbar/top.cpp @ 557

Last change on this file since 557 was 548, checked in by meunier, 11 years ago

Last commit contained unwanted local modifications; reverting them.
File size: 38.9 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//      OS
98///////////////////////////////////////////////////
99
100//#define USE_ALMOS 1
101#define USE_GIET 1
102
103#ifdef USE_ALMOS
104#ifdef USE_GIET
105#error "Can't use Two different OS"
106#endif
107#endif
108
109#ifndef USE_ALMOS
110#ifndef USE_GIET
111#error "You need to specify one OS"
112#endif
113#endif
114
115///////////////////////////////////////////////////
116//               Parallelisation
117///////////////////////////////////////////////////
118#define USE_OPENMP 0
119
120#if USE_OPENMP
121#include <omp.h>
122#endif
123
124//  cluster index (computed from x,y coordinates)
125#define cluster(x,y)   (y + YMAX * x)
126
127#define min(x, y) (x < y ? x : y)
128
129///////////////////////////////////////////////////////////
130//          DSPIN parameters           
131///////////////////////////////////////////////////////////
132
133#define dspin_cmd_width      39
134#define dspin_rsp_width      32
135
136///////////////////////////////////////////////////////////
137//          VCI parameters           
138///////////////////////////////////////////////////////////
139
140#define vci_cell_width_int    4
141#define vci_cell_width_ext    8
142
143#ifdef USE_ALMOS
144#define vci_address_width     32
145#endif
146#ifdef USE_GIET
147#define vci_address_width     40
148#endif
149#define vci_plen_width        8
150#define vci_rerror_width      1
151#define vci_clen_width        1
152#define vci_rflag_width       1
153#define vci_srcid_width       14
154#define vci_pktid_width       4
155#define vci_trdid_width       4
156#define vci_wrplen_width      1
157
158////////////////////////////////////////////////////////////
159//    Main Hardware Parameters values         
160//////////////////////i/////////////////////////////////////
161
162#ifdef USE_ALMOS
163#include "almos/hard_config.h"
164#define PREFIX_OS "almos/"
165#endif
166#ifdef USE_GIET
167#include "giet_vm/hard_config.h"
168#define PREFIX_OS "giet_vm/"
169#endif
170
171////////////////////////////////////////////////////////////
172//    Secondary Hardware Parameters         
173//////////////////////i/////////////////////////////////////
174
175#define XMAX                  CLUSTER_X
176#define YMAX                  CLUSTER_Y
177
178#define XRAM_LATENCY          0
179
180#define MEMC_WAYS             16
181#define MEMC_SETS             256
182
183#define L1_IWAYS              4
184#define L1_ISETS              64
185
186#define L1_DWAYS              4
187#define L1_DSETS              64
188
189#ifdef USE_ALMOS
190#define FBUF_X_SIZE           512
191#define FBUF_Y_SIZE           512
192#endif
193#ifdef USE_GIET
194#define FBUF_X_SIZE           128
195#define FBUF_Y_SIZE           128
196#endif
197
198#ifdef USE_GIET
199#define BDEV_SECTOR_SIZE      512
200#define BDEV_IMAGE_NAME       PREFIX_OS"display/images.raw"
201#endif
202#ifdef USE_ALMOS
203#define BDEV_SECTOR_SIZE      4096
204#define BDEV_IMAGE_NAME       PREFIX_OS"hdd-img.bin"
205#endif
206
207#define NIC_RX_NAME           PREFIX_OS"nic/rx_packets.txt"
208#define NIC_TX_NAME           PREFIX_OS"nic/tx_packets.txt"
209#define NIC_TIMEOUT           10000
210
211#define NORTH                 0
212#define SOUTH                 1
213#define EAST                  2
214#define WEST                  3
215
216////////////////////////////////////////////////////////////
217//    Software to be loaded in ROM & RAM         
218//////////////////////i/////////////////////////////////////
219
220#ifdef USE_ALMOS
221#define soft_name       PREFIX_OS"bootloader.bin",\
222                        PREFIX_OS"kernel-soclib.bin@0xbfc10000:D",\
223                        PREFIX_OS"arch-info.bib@0xBFC08000:D"
224#endif
225#ifdef USE_GIET
226#define soft_pathname   PREFIX_OS"soft.elf"
227#endif
228
229////////////////////////////////////////////////////////////
230//     DEBUG Parameters default values         
231//////////////////////i/////////////////////////////////////
232
233#define MAX_FROZEN_CYCLES     1000000
234
235/////////////////////////////////////////////////////////
236//    Physical segments definition
237/////////////////////////////////////////////////////////
238// There is 3 segments replicated in all clusters
239// and 5 specific segments in the "IO" cluster
240// (containing address 0xBF000000)
241/////////////////////////////////////////////////////////
242
243#ifdef USE_GIET
244   // specific segments in "IO" cluster : absolute physical address
245   #define BROM_BASE    0x00BFC00000
246   #define BROM_SIZE    0x0000100000   // 1 Mbytes
247
248   #define FBUF_BASE    0x00B2000000
249   #define FBUF_SIZE    (FBUF_X_SIZE * FBUF_Y_SIZE * 2)
250
251   #define BDEV_BASE    0x00B3000000
252   #define BDEV_SIZE    0x0000001000   // 4 Kbytes
253
254   #define MTTY_BASE    0x00B4000000
255   #define MTTY_SIZE    0x0000001000   // 4 Kbytes
256
257   #define MNIC_BASE    0x00B5000000
258   #define MNIC_SIZE    0x0000080000   // 512 Kbytes (for 8 channels)
259
260   #define CDMA_BASE    0x00B6000000
261   #define CDMA_SIZE    0x0000004000 * NB_CMA_CHANNELS
262
263   // replicated segments : address is incremented by a cluster offset
264   //     offset  = cluster(x,y) << (address_width-x_width-y_width);
265
266   #define MEMC_BASE    0x0000000000
267   #define MEMC_SIZE    0x0010000000   // 256 Mbytes per cluster
268
269   #define XICU_BASE    0x00B0000000
270   #define XICU_SIZE    0x0000001000   // 4 Kbytes
271
272   #define MDMA_BASE    0x00B1000000
273   #define MDMA_SIZE    0x0000001000 * NB_DMA_CHANNELS  // 4 Kbytes per channel
274
275   #define SIMH_BASE    0x00B7000000
276   #define SIMH_SIZE    0x0000001000
277#endif
278
279#ifdef USE_ALMOS
280   #define CLUSTER_INC  (0x80000000ULL / (XMAX * YMAX) * 2)
281
282   #define MEMC_BASE    0x0000000000
283   #define MEMC_SIZE    min(0x02000000, (0x80000000 / (XMAX * YMAX)))
284
285   #define BROM_BASE    0x00BFC00000
286   #define BROM_SIZE    0x0000100000   // 1 Mbytes
287
288   #define XICU_BASE    (MEMC_SIZE)
289   #define XICU_SIZE    0x0000001000   // 4 Kbytes
290
291   #define MDMA_BASE    (XICU_BASE + XICU_SIZE)
292   #define MDMA_SIZE    0x0000001000 * NB_DMA_CHANNELS  // 4 Kbytes per channel 
293
294   #define BDEV_BASE    ((cluster_io_id * (CLUSTER_INC)) + MDMA_BASE + MDMA_SIZE)
295   #define BDEV_SIZE    0x0000001000   // 4 Kbytes
296
297   #define MTTY_BASE    (BDEV_BASE + BDEV_SIZE)
298   #define MTTY_SIZE    0x0000001000   // 4 Kbytes
299
300   #define FBUF_BASE    (MTTY_BASE + MTTY_SIZE)
301   #define FBUF_SIZE    (FBUF_X_SIZE * FBUF_Y_SIZE * 2) // Should be 0x80000
302
303   // Unused in almos
304   #define MNIC_BASE    (FBUF_BASE + FBUF_SIZE)
305   #define MNIC_SIZE    0x0000001000
306
307   #define CDMA_BASE    (MNIC_BASE + MNIC_SIZE)
308   #define CDMA_SIZE    0x0000004000 * NB_CMA_CHANNELS
309
310#endif
311
312
313////////////////////////////////////////////////////////////////////
314//     TGTID definition in direct space
315// For all components:  global TGTID = global SRCID = cluster_index
316////////////////////////////////////////////////////////////////////
317
318#define MEMC_TGTID      0
319#define XICU_TGTID      1
320#define MDMA_TGTID      2
321#define MTTY_TGTID      3
322#define FBUF_TGTID      4
323#define BDEV_TGTID      5
324#define MNIC_TGTID      6
325#define BROM_TGTID      7
326#define CDMA_TGTID      8
327#define SIMH_TGTID      9
328
329bool stop_called = false;
330
331/////////////////////////////////
332int _main(int argc, char *argv[])
333{
334   using namespace sc_core;
335   using namespace soclib::caba;
336   using namespace soclib::common;
337
338#ifdef USE_GIET
339   char     soft_name[256]   = soft_pathname;      // pathname to binary code
340#endif
341   uint64_t ncycles          = 0xFFFFFFFFFFFFFFFF; // simulated cycles
342   char     disk_name[256]   = BDEV_IMAGE_NAME;    // pathname to the disk image
343   char     nic_rx_name[256] = NIC_RX_NAME;        // pathname to the rx packets file
344   char     nic_tx_name[256] = NIC_TX_NAME;        // pathname to the tx packets file
345   ssize_t  threads_nr       = 1;                  // simulator's threads number
346   bool     debug_ok         = false;              // trace activated
347   size_t   debug_period     = 1;                  // trace period
348   size_t   debug_memc_id    = 0;                  // index of memc to be traced
349   size_t   debug_proc_id    = 0;                  // index of proc to be traced
350   uint32_t debug_from       = 0;                  // trace start cycle
351   uint32_t frozen_cycles    = MAX_FROZEN_CYCLES;  // monitoring frozen processor
352   size_t   cluster_io_id;                         // index of cluster containing IOs
353   struct   timeval t1,t2;
354   uint64_t ms1,ms2;
355
356   ////////////// command line arguments //////////////////////
357   if (argc > 1)
358   {
359      for (int n = 1; n < argc; n = n + 2)
360      {
361         if ((strcmp(argv[n], "-NCYCLES") == 0) && (n + 1 < argc))
362         {
363            ncycles = atoi(argv[n + 1]);
364         }
365         else if ((strcmp(argv[n], "-SOFT") == 0) && (n + 1 < argc))
366         {
367#ifdef USE_ALMOS
368            assert( 0 && "Can't define almos soft name" );
369#endif
370#ifdef USE_GIET
371            strcpy(soft_name, argv[n + 1]);
372#endif
373         }
374         else if ((strcmp(argv[n],"-DISK") == 0) && (n + 1 < argc))
375         {
376            strcpy(disk_name, argv[n + 1]);
377         }
378         else if ((strcmp(argv[n],"-DEBUG") == 0) && (n + 1 < argc))
379         {
380            debug_ok = true;
381            debug_from = atoi(argv[n + 1]);
382         }
383         else if ((strcmp(argv[n], "-MEMCID") == 0) && (n + 1 < argc))
384         {
385            debug_memc_id = atoi(argv[n + 1]);
386            assert((debug_memc_id < (XMAX * YMAX)) && 
387                   "debug_memc_id larger than XMAX * YMAX" );
388         }
389         else if ((strcmp(argv[n], "-PROCID") == 0) && (n + 1 < argc))
390         {
391            debug_proc_id = atoi(argv[n + 1]);
392            assert((debug_proc_id < (XMAX * YMAX * NB_PROCS_MAX)) && 
393                   "debug_proc_id larger than XMAX * YMAX * NB_PROCS");
394         }
395         else if ((strcmp(argv[n], "-THREADS") == 0) && ((n + 1) < argc))
396         {
397            threads_nr = atoi(argv[n + 1]);
398            threads_nr = (threads_nr < 1) ? 1 : threads_nr;
399         }
400         else if ((strcmp(argv[n], "-FROZEN") == 0) && (n + 1 < argc))
401         {
402            frozen_cycles = atoi(argv[n + 1]);
403         }
404         else if ((strcmp(argv[n], "-PERIOD") == 0) && (n + 1 < argc))
405         {
406            debug_period = atoi(argv[n + 1]);
407         }
408         else
409         {
410            std::cout << "   Arguments are (key,value) couples." << std::endl;
411            std::cout << "   The order is not important." << std::endl;
412            std::cout << "   Accepted arguments are :" << std::endl << std::endl;
413            std::cout << "     -SOFT pathname_for_embedded_soft" << std::endl;
414            std::cout << "     -DISK pathname_for_disk_image" << std::endl;
415            std::cout << "     -NCYCLES number_of_simulated_cycles" << std::endl;
416            std::cout << "     -DEBUG debug_start_cycle" << std::endl;
417            std::cout << "     -THREADS simulator's threads number" << std::endl;
418            std::cout << "     -FROZEN max_number_of_lines" << std::endl;
419            std::cout << "     -PERIOD number_of_cycles between trace" << std::endl;
420            std::cout << "     -MEMCID index_memc_to_be_traced" << std::endl;
421            std::cout << "     -PROCID index_proc_to_be_traced" << std::endl;
422            exit(0);
423         }
424      }
425   }
426
427    // checking hardware parameters
428    assert( ( (XMAX == 1) or (XMAX == 2) or (XMAX == 4) or
429              (XMAX == 8) or (XMAX == 16) ) and
430              "The XMAX parameter must be 1, 2, 4, 8 or 16" );
431
432    assert( ( (YMAX == 1) or (YMAX == 2) or (YMAX == 4) or
433              (YMAX == 8) or (YMAX == 16) ) and
434              "The YMAX parameter must be 1, 2, 4, 8 or 16" );
435
436    assert( ( (NB_PROCS_MAX == 1) or (NB_PROCS_MAX == 2) or
437              (NB_PROCS_MAX == 4) or (NB_PROCS_MAX == 8) ) and
438             "The NB_PROCS_MAX parameter must be 1, 2, 4 or 8" );
439
440    assert( (NB_DMA_CHANNELS < 9) and
441            "The NB_DMA_CHANNELS parameter must be smaller than 9" );
442
443    assert( (NB_TTY_CHANNELS < 15) and
444            "The NB_TTY_CHANNELS parameter must be smaller than 15" );
445
446    assert( (NB_NIC_CHANNELS < 9) and
447            "The NB_NIC_CHANNELS parameter must be smaller than 9" );
448
449#ifdef USE_GIET
450    assert( (vci_address_width == 40) and
451            "VCI address width with the GIET must be 40 bits" );
452#endif
453
454#ifdef USE_ALMOS
455    assert( (vci_address_width == 32) and
456            "VCI address width with ALMOS must be 32 bits" );
457#endif
458
459
460    std::cout << std::endl;
461    std::cout << " - XMAX             = " << XMAX << std::endl;
462    std::cout << " - YMAX             = " << YMAX << std::endl;
463    std::cout << " - NB_PROCS_MAX     = " << NB_PROCS_MAX <<  std::endl;
464    std::cout << " - NB_DMA_CHANNELS  = " << NB_DMA_CHANNELS <<  std::endl;
465    std::cout << " - NB_TTY_CHANNELS  = " << NB_TTY_CHANNELS <<  std::endl;
466    std::cout << " - NB_NIC_CHANNELS  = " << NB_NIC_CHANNELS <<  std::endl;
467    std::cout << " - MEMC_WAYS        = " << MEMC_WAYS << std::endl;
468    std::cout << " - MEMC_SETS        = " << MEMC_SETS << std::endl;
469    std::cout << " - RAM_LATENCY      = " << XRAM_LATENCY << std::endl;
470    std::cout << " - MAX_FROZEN       = " << frozen_cycles << std::endl;
471    std::cout << "[PROCS] " << NB_PROCS_MAX * 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
520#ifdef USE_ALMOS
521   cluster_io_id = 0xbfc00000 >> (vci_address_width - x_width - y_width); // index of cluster containing IOs
522#else
523   cluster_io_id = 0;
524#endif
525
526   /////////////////////
527   //  Mapping Tables
528   /////////////////////
529
530   // internal network
531   MappingTable maptabd(vci_address_width, 
532                        IntTab(x_width + y_width, 20 - x_width - y_width), 
533                        IntTab(x_width + y_width, vci_srcid_width - x_width - y_width), 
534                        0x00FF800000);
535
536   for (size_t x = 0; x < XMAX; x++)
537   {
538      for (size_t y = 0; y < YMAX; y++)
539      {
540         sc_uint<vci_address_width> offset;
541         offset = (sc_uint<vci_address_width>)cluster(x,y) 
542                   << (vci_address_width-x_width-y_width);
543
544         std::ostringstream    si;
545         si << "seg_xicu_" << x << "_" << y;
546         maptabd.add(Segment(si.str(), XICU_BASE + offset, XICU_SIZE, 
547                  IntTab(cluster(x,y),XICU_TGTID), false));
548
549         std::ostringstream    sd;
550         sd << "seg_mdma_" << x << "_" << y;
551         maptabd.add(Segment(sd.str(), MDMA_BASE + offset, MDMA_SIZE, 
552                  IntTab(cluster(x,y),MDMA_TGTID), false));
553
554         std::ostringstream    sh;
555         sh << "seg_memc_" << x << "_" << y;
556         maptabd.add(Segment(sh.str(), MEMC_BASE + offset, MEMC_SIZE, 
557                  IntTab(cluster(x,y),MEMC_TGTID), true));
558
559         if ( cluster(x,y) == cluster_io_id )
560         {
561            maptabd.add(Segment("seg_mtty", MTTY_BASE, MTTY_SIZE, 
562                        IntTab(cluster(x,y),MTTY_TGTID), false));
563            maptabd.add(Segment("seg_fbuf", FBUF_BASE, FBUF_SIZE, 
564                        IntTab(cluster(x,y),FBUF_TGTID), false));
565            maptabd.add(Segment("seg_bdev", BDEV_BASE, BDEV_SIZE, 
566                        IntTab(cluster(x,y),BDEV_TGTID), false));
567            maptabd.add(Segment("seg_brom", BROM_BASE, BROM_SIZE, 
568                        IntTab(cluster(x,y),BROM_TGTID), true));
569            maptabd.add(Segment("seg_mnic", MNIC_BASE, MNIC_SIZE, 
570                        IntTab(cluster(x,y),MNIC_TGTID), false));
571            maptabd.add(Segment("seg_cdma", CDMA_BASE, CDMA_SIZE, 
572                        IntTab(cluster(x,y),CDMA_TGTID), false));
573            maptabd.add(Segment("seg_simh", SIMH_BASE, SIMH_SIZE, 
574                        IntTab(cluster(x,y),SIMH_TGTID), false));
575         }
576      }
577   }
578   std::cout << maptabd << std::endl;
579
580   // external network
581   MappingTable maptabx(vci_address_width, 
582                        IntTab(x_width+y_width), 
583                        IntTab(x_width+y_width), 
584                        0xFFFF000000ULL);
585
586   for (size_t x = 0; x < XMAX; x++)
587   {
588      for (size_t y = 0; y < YMAX ; y++)
589      { 
590
591         sc_uint<vci_address_width> offset;
592         offset = (sc_uint<vci_address_width>)cluster(x,y) 
593                   << (vci_address_width-x_width-y_width);
594
595         std::ostringstream sh;
596         sh << "x_seg_memc_" << x << "_" << y;
597
598         maptabx.add(Segment(sh.str(), MEMC_BASE + offset, 
599                     MEMC_SIZE, IntTab(cluster(x,y)), false));
600      }
601   }
602   std::cout << maptabx << std::endl;
603
604   ////////////////////
605   // Signals
606   ///////////////////
607
608   sc_clock           signal_clk("clk");
609   sc_signal<bool>    signal_resetn("resetn");
610
611   // Horizontal inter-clusters DSPIN signals
612   DspinSignals<dspin_cmd_width>*** signal_dspin_h_cmd_inc =
613      alloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >("signal_dspin_h_cmd_inc", XMAX-1, YMAX, 3);
614   DspinSignals<dspin_cmd_width>*** signal_dspin_h_cmd_dec =
615      alloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >("signal_dspin_h_cmd_dec", XMAX-1, YMAX, 3);
616   DspinSignals<dspin_rsp_width>*** signal_dspin_h_rsp_inc =
617      alloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >("signal_dspin_h_rsp_inc", XMAX-1, YMAX, 2);
618   DspinSignals<dspin_rsp_width>*** signal_dspin_h_rsp_dec =
619      alloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >("signal_dspin_h_rsp_dec", XMAX-1, YMAX, 2);
620
621   // Vertical inter-clusters DSPIN signals
622   DspinSignals<dspin_cmd_width>*** signal_dspin_v_cmd_inc =
623      alloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >("signal_dspin_v_cmd_inc", XMAX, YMAX-1, 3);
624   DspinSignals<dspin_cmd_width>*** signal_dspin_v_cmd_dec =
625      alloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >("signal_dspin_v_cmd_dec", XMAX, YMAX-1, 3);
626   DspinSignals<dspin_rsp_width>*** signal_dspin_v_rsp_inc =
627      alloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >("signal_dspin_v_rsp_inc", XMAX, YMAX-1, 2);
628   DspinSignals<dspin_rsp_width>*** signal_dspin_v_rsp_dec =
629      alloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >("signal_dspin_v_rsp_dec", XMAX, YMAX-1, 2);
630
631   // Mesh boundaries DSPIN signals
632   DspinSignals<dspin_cmd_width>**** signal_dspin_false_cmd_in =
633      alloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >("signal_dspin_false_cmd_in" , XMAX, YMAX, 4, 3);
634   DspinSignals<dspin_cmd_width>**** signal_dspin_false_cmd_out =
635      alloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >("signal_dspin_false_cmd_out", XMAX, YMAX, 4, 3);
636   DspinSignals<dspin_rsp_width>**** signal_dspin_false_rsp_in =
637      alloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >("signal_dspin_false_rsp_in" , XMAX, YMAX, 4, 2);
638   DspinSignals<dspin_rsp_width>**** signal_dspin_false_rsp_out =
639      alloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >("signal_dspin_false_rsp_out", XMAX, YMAX, 4, 2);
640
641
642   ////////////////////////////
643   //      Loader   
644   ////////////////////////////
645
646   soclib::common::Loader loader(soft_name);
647
648   typedef soclib::common::GdbServer<soclib::common::Mips32ElIss> proc_iss;
649   proc_iss::set_loader(loader);
650
651   ////////////////////////////
652   // Clusters construction
653   ////////////////////////////
654
655   TsarXbarCluster<dspin_cmd_width,
656                   dspin_rsp_width,
657                   vci_param_int,
658                   vci_param_ext>*          clusters[XMAX][YMAX];
659
660#if USE_OPENMP
661#pragma omp parallel
662    {
663#pragma omp for
664#endif
665        for (size_t i = 0; i  < (XMAX * YMAX); i++)
666        {
667            size_t x = i / YMAX;
668            size_t y = i % YMAX;
669
670#if USE_OPENMP
671#pragma omp critical
672            {
673#endif
674            std::cout << std::endl;
675            std::cout << "Cluster_" << x << "_" << y << std::endl;
676            std::cout << std::endl;
677
678            std::ostringstream sc;
679            sc << "cluster_" << x << "_" << y;
680            clusters[x][y] = new TsarXbarCluster<dspin_cmd_width,
681                                                 dspin_rsp_width,
682                                                 vci_param_int,
683                                                 vci_param_ext>
684            (
685                sc.str().c_str(),
686                NB_PROCS_MAX,
687                NB_TTY_CHANNELS, 
688                NB_DMA_CHANNELS, 
689                x,
690                y,
691                cluster(x,y),
692                maptabd,
693                maptabx,
694                x_width,
695                y_width,
696                vci_srcid_width - x_width - y_width,   // l_id width,
697                MEMC_TGTID,
698                XICU_TGTID,
699                MDMA_TGTID,
700                FBUF_TGTID,
701                MTTY_TGTID,
702                BROM_TGTID,
703                MNIC_TGTID,
704                CDMA_TGTID,
705                BDEV_TGTID,
706                SIMH_TGTID,
707                MEMC_WAYS,
708                MEMC_SETS,
709                L1_IWAYS,
710                L1_ISETS,
711                L1_DWAYS,
712                L1_DSETS,
713                XRAM_LATENCY,
714                (cluster(x,y) == cluster_io_id),
715                FBUF_X_SIZE,
716                FBUF_Y_SIZE,
717                disk_name,
718                BDEV_SECTOR_SIZE,
719                NB_NIC_CHANNELS,
720                nic_rx_name,
721                nic_tx_name,
722                NIC_TIMEOUT,
723                NB_CMA_CHANNELS,
724                loader,
725                frozen_cycles,
726                debug_from   ,
727                debug_ok and (cluster(x,y) == debug_memc_id),
728                debug_ok and (cluster(x,y) == debug_proc_id) 
729            );
730
731#if USE_OPENMP
732            } // end critical
733#endif
734        } // end for
735#if USE_OPENMP
736    }
737#endif
738
739   ///////////////////////////////////////////////////////////////
740   //     Net-list
741   ///////////////////////////////////////////////////////////////
742
743   // Clock & RESET
744   for (size_t x = 0; x < (XMAX); x++){
745      for (size_t y = 0; y < YMAX; y++){
746         clusters[x][y]->p_clk                         (signal_clk);
747         clusters[x][y]->p_resetn                      (signal_resetn);
748      }
749   }
750
751   // Inter Clusters horizontal connections
752   if (XMAX > 1){
753      for (size_t x = 0; x < (XMAX-1); x++){
754         for (size_t y = 0; y < YMAX; y++){
755            for (size_t k = 0; k < 3; k++){
756               clusters[x][y]->p_cmd_out[EAST][k]      (signal_dspin_h_cmd_inc[x][y][k]);
757               clusters[x+1][y]->p_cmd_in[WEST][k]     (signal_dspin_h_cmd_inc[x][y][k]);
758               clusters[x][y]->p_cmd_in[EAST][k]       (signal_dspin_h_cmd_dec[x][y][k]);
759               clusters[x+1][y]->p_cmd_out[WEST][k]    (signal_dspin_h_cmd_dec[x][y][k]);
760            }
761
762            for (size_t k = 0; k < 2; k++){
763               clusters[x][y]->p_rsp_out[EAST][k]      (signal_dspin_h_rsp_inc[x][y][k]);
764               clusters[x+1][y]->p_rsp_in[WEST][k]     (signal_dspin_h_rsp_inc[x][y][k]);
765               clusters[x][y]->p_rsp_in[EAST][k]       (signal_dspin_h_rsp_dec[x][y][k]);
766               clusters[x+1][y]->p_rsp_out[WEST][k]    (signal_dspin_h_rsp_dec[x][y][k]);
767            }
768         }
769      }
770   }
771   std::cout << std::endl << "Horizontal connections established" << std::endl;   
772
773   // Inter Clusters vertical connections
774   if (YMAX > 1) {
775      for (size_t y = 0; y < (YMAX-1); y++){
776         for (size_t x = 0; x < XMAX; x++){
777            for (size_t k = 0; k < 3; k++){
778               clusters[x][y]->p_cmd_out[NORTH][k]     (signal_dspin_v_cmd_inc[x][y][k]);
779               clusters[x][y+1]->p_cmd_in[SOUTH][k]    (signal_dspin_v_cmd_inc[x][y][k]);
780               clusters[x][y]->p_cmd_in[NORTH][k]      (signal_dspin_v_cmd_dec[x][y][k]);
781               clusters[x][y+1]->p_cmd_out[SOUTH][k]   (signal_dspin_v_cmd_dec[x][y][k]);
782            }
783
784            for (size_t k = 0; k < 2; k++){
785               clusters[x][y]->p_rsp_out[NORTH][k]     (signal_dspin_v_rsp_inc[x][y][k]);
786               clusters[x][y+1]->p_rsp_in[SOUTH][k]    (signal_dspin_v_rsp_inc[x][y][k]);
787               clusters[x][y]->p_rsp_in[NORTH][k]      (signal_dspin_v_rsp_dec[x][y][k]);
788               clusters[x][y+1]->p_rsp_out[SOUTH][k]   (signal_dspin_v_rsp_dec[x][y][k]);
789            }
790         }
791      }
792   }
793   std::cout << "Vertical connections established" << std::endl;
794
795   // East & West boundary cluster connections
796   for (size_t y = 0; y < YMAX; y++)
797   {
798      for (size_t k = 0; k < 3; k++)
799      {
800         clusters[0][y]->p_cmd_in[WEST][k]        (signal_dspin_false_cmd_in[0][y][WEST][k]);
801         clusters[0][y]->p_cmd_out[WEST][k]       (signal_dspin_false_cmd_out[0][y][WEST][k]);
802         clusters[XMAX-1][y]->p_cmd_in[EAST][k]   (signal_dspin_false_cmd_in[XMAX-1][y][EAST][k]);
803         clusters[XMAX-1][y]->p_cmd_out[EAST][k]  (signal_dspin_false_cmd_out[XMAX-1][y][EAST][k]);
804      }
805
806      for (size_t k = 0; k < 2; k++)
807      {
808         clusters[0][y]->p_rsp_in[WEST][k]        (signal_dspin_false_rsp_in[0][y][WEST][k]);
809         clusters[0][y]->p_rsp_out[WEST][k]       (signal_dspin_false_rsp_out[0][y][WEST][k]);
810         clusters[XMAX-1][y]->p_rsp_in[EAST][k]   (signal_dspin_false_rsp_in[XMAX-1][y][EAST][k]);
811         clusters[XMAX-1][y]->p_rsp_out[EAST][k]  (signal_dspin_false_rsp_out[XMAX-1][y][EAST][k]);
812      }
813   }
814
815   // North & South boundary clusters connections
816   for (size_t x = 0; x < XMAX; x++)
817   {
818      for (size_t k = 0; k < 3; k++)
819      {
820         clusters[x][0]->p_cmd_in[SOUTH][k]       (signal_dspin_false_cmd_in[x][0][SOUTH][k]);
821         clusters[x][0]->p_cmd_out[SOUTH][k]      (signal_dspin_false_cmd_out[x][0][SOUTH][k]);
822         clusters[x][YMAX-1]->p_cmd_in[NORTH][k]  (signal_dspin_false_cmd_in[x][YMAX-1][NORTH][k]);
823         clusters[x][YMAX-1]->p_cmd_out[NORTH][k] (signal_dspin_false_cmd_out[x][YMAX-1][NORTH][k]);
824      }
825
826      for (size_t k = 0; k < 2; k++)
827      {
828         clusters[x][0]->p_rsp_in[SOUTH][k]       (signal_dspin_false_rsp_in[x][0][SOUTH][k]);
829         clusters[x][0]->p_rsp_out[SOUTH][k]      (signal_dspin_false_rsp_out[x][0][SOUTH][k]);
830         clusters[x][YMAX-1]->p_rsp_in[NORTH][k]  (signal_dspin_false_rsp_in[x][YMAX-1][NORTH][k]);
831         clusters[x][YMAX-1]->p_rsp_out[NORTH][k] (signal_dspin_false_rsp_out[x][YMAX-1][NORTH][k]);
832      }
833   }
834   std::cout << "North, South, West, East connections established" << std::endl;
835   std::cout << std::endl;
836
837
838   ////////////////////////////////////////////////////////
839   //   Simulation
840   ///////////////////////////////////////////////////////
841
842   sc_start(sc_core::sc_time(0, SC_NS));
843   signal_resetn = false;
844
845   // network boundaries signals
846   for (size_t x = 0; x < XMAX ; x++){
847      for (size_t y = 0; y < YMAX ; y++){
848         for (size_t a = 0; a < 4; a++){
849            for (size_t k = 0; k < 3; k++){
850               signal_dspin_false_cmd_in [x][y][a][k].write = false;
851               signal_dspin_false_cmd_in [x][y][a][k].read  = true;
852               signal_dspin_false_cmd_out[x][y][a][k].write = false;
853               signal_dspin_false_cmd_out[x][y][a][k].read  = true;
854            }
855
856            for (size_t k = 0; k < 2; k++){
857               signal_dspin_false_rsp_in [x][y][a][k].write = false;
858               signal_dspin_false_rsp_in [x][y][a][k].read  = true;
859               signal_dspin_false_rsp_out[x][y][a][k].write = false;
860               signal_dspin_false_rsp_out[x][y][a][k].read  = true;
861            }
862         }
863      }
864   }
865
866   sc_start(sc_core::sc_time(1, SC_NS));
867   signal_resetn = true;
868
869   if (gettimeofday(&t1, NULL) != 0) 
870   {
871      perror("gettimeofday");
872      return EXIT_FAILURE;
873   }
874
875   for (uint64_t n = 1; n < ncycles && !stop_called; n++)
876   {
877      // Monitor a specific address for L1 & L2 caches
878      //clusters[0][0]->proc[0]->cache_monitor(0x800002c000ULL);
879      //clusters[1][0]->memc->copies_monitor(0x800002C000ULL);
880
881      if( (n % 5000000) == 0)
882      {
883
884         if (gettimeofday(&t2, NULL) != 0) 
885         {
886            perror("gettimeofday");
887            return EXIT_FAILURE;
888         }
889
890         ms1 = (uint64_t) t1.tv_sec * 1000ULL + (uint64_t) t1.tv_usec / 1000;
891         ms2 = (uint64_t) t2.tv_sec * 1000ULL + (uint64_t) t2.tv_usec / 1000;
892         std::cerr << "platform clock frequency " << (double) 5000000 / (double) (ms2 - ms1) << "Khz" << std::endl;
893
894         if (gettimeofday(&t1, NULL) != 0) 
895         {
896            perror("gettimeofday");
897            return EXIT_FAILURE;
898         }
899      }
900
901      if (debug_ok and (n > debug_from) and (n % debug_period == 0))
902      {
903         std::cout << "****************** cycle " << std::dec << n ;
904         std::cout << " ************************************************" << std::endl;
905
906        // trace proc[debug_proc_id]
907        size_t l = debug_proc_id % NB_PROCS_MAX ;
908        size_t y = (debug_proc_id / NB_PROCS_MAX) % YMAX ;
909        size_t x = debug_proc_id / (YMAX * NB_PROCS_MAX) ;
910
911        std::ostringstream proc_signame;
912        proc_signame << "[SIG]PROC_" << x << "_" << y << "_" << l ;
913        std::ostringstream p2m_signame;
914        p2m_signame << "[SIG]PROC_" << x << "_" << y << "_" << l << " P2M" ;
915        std::ostringstream m2p_signame;
916        m2p_signame << "[SIG]PROC_" << x << "_" << y << "_" << l << " M2P" ;
917        std::ostringstream p_cmd_signame;
918        p_cmd_signame << "[SIG]PROC_" << x << "_" << y << "_" << l << " CMD" ;
919        std::ostringstream p_rsp_signame;
920        p_rsp_signame << "[SIG]PROC_" << x << "_" << y << "_" << l << " RSP" ;
921
922        clusters[x][y]->proc[l]->print_trace();
923        clusters[x][y]->wi_proc[l]->print_trace();
924        clusters[x][y]->signal_vci_ini_proc[l].print_trace(proc_signame.str());
925        clusters[x][y]->signal_dspin_p2m_proc[l].print_trace(p2m_signame.str());
926        clusters[x][y]->signal_dspin_m2p_proc[l].print_trace(m2p_signame.str());
927        clusters[x][y]->signal_dspin_cmd_proc_i[l].print_trace(p_cmd_signame.str());
928        clusters[x][y]->signal_dspin_rsp_proc_i[l].print_trace(p_rsp_signame.str());
929
930        clusters[x][y]->xbar_rsp_d->print_trace();
931        clusters[x][y]->xbar_cmd_d->print_trace();
932        clusters[x][y]->signal_dspin_cmd_l2g_d.print_trace("[SIG]L2G CMD");
933        clusters[x][y]->signal_dspin_cmd_g2l_d.print_trace("[SIG]G2L CMD");
934        clusters[x][y]->signal_dspin_rsp_l2g_d.print_trace("[SIG]L2G RSP");
935        clusters[x][y]->signal_dspin_rsp_g2l_d.print_trace("[SIG]G2L RSP");
936
937        // trace memc[debug_memc_id]
938        x = debug_memc_id / YMAX;
939        y = debug_memc_id % YMAX;
940
941        std::ostringstream smemc;
942        smemc << "[SIG]MEMC_" << x << "_" << y;
943        std::ostringstream sxram;
944        sxram << "[SIG]XRAM_" << x << "_" << y;
945        std::ostringstream sm2p;
946        sm2p << "[SIG]MEMC_" << x << "_" << y << " M2P" ;
947        std::ostringstream sp2m;
948        sp2m << "[SIG]MEMC_" << x << "_" << y << " P2M" ;
949        std::ostringstream m_cmd_signame;
950        m_cmd_signame << "[SIG]MEMC_" << x << "_" << y <<  " CMD" ;
951        std::ostringstream m_rsp_signame;
952        m_rsp_signame << "[SIG]MEMC_" << x << "_" << y <<  " RSP" ;
953
954        clusters[x][y]->memc->print_trace();
955        clusters[x][y]->wt_memc->print_trace();
956        clusters[x][y]->signal_vci_tgt_memc.print_trace(smemc.str());
957        clusters[x][y]->signal_vci_xram.print_trace(sxram.str());
958        clusters[x][y]->signal_dspin_p2m_memc.print_trace(sp2m.str());
959        clusters[x][y]->signal_dspin_m2p_memc.print_trace(sm2p.str());
960        clusters[x][y]->signal_dspin_cmd_memc_t.print_trace(m_cmd_signame.str());
961        clusters[x][y]->signal_dspin_rsp_memc_t.print_trace(m_rsp_signame.str());
962       
963        // trace replicated peripherals
964//        clusters[1][1]->mdma->print_trace();
965//        clusters[1][1]->signal_vci_tgt_mdma.print_trace("[SIG]MDMA_TGT_1_1");
966//        clusters[1][1]->signal_vci_ini_mdma.print_trace("[SIG]MDMA_INI_1_1");
967       
968
969        // trace external peripherals
970        size_t io_x   = cluster_io_id / YMAX;
971        size_t io_y   = cluster_io_id % YMAX;
972       
973        clusters[io_x][io_y]->brom->print_trace();
974        clusters[io_x][io_y]->wt_brom->print_trace();
975        clusters[io_x][io_y]->signal_vci_tgt_brom.print_trace("[SIG]BROM");
976        clusters[io_x][io_y]->signal_dspin_cmd_brom_t.print_trace("[SIG]BROM CMD");
977        clusters[io_x][io_y]->signal_dspin_rsp_brom_t.print_trace("[SIG]BROM RSP");
978
979//        clusters[io_x][io_y]->bdev->print_trace();
980//        clusters[io_x][io_y]->signal_vci_tgt_bdev.print_trace("[SIG]BDEV_TGT");
981//        clusters[io_x][io_y]->signal_vci_ini_bdev.print_trace("[SIG]BDEV_INI");
982      }
983
984      sc_start(sc_core::sc_time(1, SC_NS));
985   }
986
987   
988   // Free memory
989   for (size_t i = 0; i  < (XMAX * YMAX); i++)
990   {
991      size_t x = i / YMAX;
992      size_t y = i % YMAX;
993      delete clusters[x][y];
994   }
995
996   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >(signal_dspin_h_cmd_inc, XMAX - 1, YMAX, 3);
997   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >(signal_dspin_h_cmd_dec, XMAX - 1, YMAX, 3);
998   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >(signal_dspin_h_rsp_inc, XMAX - 1, YMAX, 2);
999   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >(signal_dspin_h_rsp_dec, XMAX - 1, YMAX, 2);
1000   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >(signal_dspin_v_cmd_inc, XMAX, YMAX - 1, 3);
1001   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >(signal_dspin_v_cmd_dec, XMAX, YMAX - 1, 3);
1002   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >(signal_dspin_v_rsp_inc, XMAX, YMAX - 1, 2);
1003   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >(signal_dspin_v_rsp_dec, XMAX, YMAX - 1, 2);
1004   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >(signal_dspin_false_cmd_in, XMAX, YMAX, 4, 3);
1005   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >(signal_dspin_false_cmd_out, XMAX, YMAX, 4, 3);
1006   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >(signal_dspin_false_rsp_in, XMAX, YMAX, 4, 2);
1007   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >(signal_dspin_false_rsp_out, XMAX, YMAX, 4, 2);
1008
1009   return EXIT_SUCCESS;
1010}
1011
1012
1013void handler(int dummy = 0) {
1014   stop_called = true;
1015   sc_stop();
1016}
1017
1018void voidhandler(int dummy = 0) {}
1019
1020int sc_main (int argc, char *argv[])
1021{
1022   signal(SIGINT, handler);
1023   signal(SIGPIPE, voidhandler);
1024
1025   try {
1026      return _main(argc, argv);
1027   } catch (std::exception &e) {
1028      std::cout << e.what() << std::endl;
1029   } catch (...) {
1030      std::cout << "Unknown exception occured" << std::endl;
1031      throw;
1032   }
1033   return 1;
1034}
1035
1036
1037// Local Variables:
1038// tab-width: 3
1039// c-basic-offset: 3
1040// c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0))
1041// indent-tabs-mode: nil
1042// End:
1043
1044// vim: filetype=cpp:expandtab:shiftwidth=3:tabstop=3:softtabstop=3
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.