source: trunk/softs/test_llsc/top.cpp @ 541

Last change on this file since 541 was 536, checked in by meunier, 11 years ago

Added a tool which generates tests for the LL/SC table, in the soft/ directory.
File size: 38.7 KB
RevLine 
[536]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
101#define USE_GIET
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 "scripts/soft/hard_config.h"
168#define PREFIX_OS "/users/cao/meunier/src/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   "scripts/soft/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#endif
275
276#ifdef USE_ALMOS
277   #define CLUSTER_INC  (0x80000000ULL / (XMAX * YMAX) * 2)
278
279   #define MEMC_BASE    0x0000000000
280   #define MEMC_SIZE    min(0x02000000, (0x80000000 / (XMAX * YMAX)))
281
282   #define BROM_BASE    0x00BFC00000
283   #define BROM_SIZE    0x0000100000   // 1 Mbytes
284
285   #define XICU_BASE    (MEMC_SIZE)
286   #define XICU_SIZE    0x0000001000   // 4 Kbytes
287
288   #define MDMA_BASE    (XICU_BASE + XICU_SIZE)
289   #define MDMA_SIZE    0x0000001000 * NB_DMA_CHANNELS  // 4 Kbytes per channel 
290
291   #define BDEV_BASE    ((cluster_io_id * (CLUSTER_INC)) + MDMA_BASE + MDMA_SIZE)
292   #define BDEV_SIZE    0x0000001000   // 4 Kbytes
293
294   #define MTTY_BASE    (BDEV_BASE + BDEV_SIZE)
295   #define MTTY_SIZE    0x0000001000   // 4 Kbytes
296
297   #define FBUF_BASE    (MTTY_BASE + MTTY_SIZE)
298   #define FBUF_SIZE    (FBUF_X_SIZE * FBUF_Y_SIZE * 2) // Should be 0x80000
299
300   // Unused in almos
301   #define MNIC_BASE    (FBUF_BASE + FBUF_SIZE)
302   #define MNIC_SIZE    0x0000001000
303
304   #define CDMA_BASE    (MNIC_BASE + MNIC_SIZE)
305   #define CDMA_SIZE    0x0000004000 * NB_CMA_CHANNELS
306
307#endif
308
309
310////////////////////////////////////////////////////////////////////
311//     TGTID definition in direct space
312// For all components:  global TGTID = global SRCID = cluster_index
313////////////////////////////////////////////////////////////////////
314
315#define MEMC_TGTID      0
316#define XICU_TGTID      1
317#define MDMA_TGTID      2
318#define MTTY_TGTID      3
319#define FBUF_TGTID      4
320#define BDEV_TGTID      5
321#define MNIC_TGTID      6
322#define BROM_TGTID      7
323#define CDMA_TGTID      8
324
325bool stop_called = false;
326
327/////////////////////////////////
328int _main(int argc, char *argv[])
329{
330   using namespace sc_core;
331   using namespace soclib::caba;
332   using namespace soclib::common;
333
334#ifdef USE_GIET
335   char     soft_name[256]   = soft_pathname;      // pathname to binary code
336#endif
337   uint64_t ncycles          = 0xFFFFFFFFFFFFFFFF; // simulated cycles
338   char     disk_name[256]   = BDEV_IMAGE_NAME;    // pathname to the disk image
339   char     nic_rx_name[256] = NIC_RX_NAME;        // pathname to the rx packets file
340   char     nic_tx_name[256] = NIC_TX_NAME;        // pathname to the tx packets file
341   ssize_t  threads_nr       = 1;                  // simulator's threads number
342   bool     debug_ok         = false;              // trace activated
343   size_t   debug_period     = 1;                  // trace period
344   size_t   debug_memc_id    = 0;                  // index of memc to be traced
345   size_t   debug_proc_id    = 0;                  // index of proc to be traced
346   uint32_t debug_from       = 0;                  // trace start cycle
347   uint32_t frozen_cycles    = MAX_FROZEN_CYCLES;  // monitoring frozen processor
348   size_t   cluster_io_id;                         // index of cluster containing IOs
349   struct   timeval t1,t2;
350   uint64_t ms1,ms2;
351
352   ////////////// command line arguments //////////////////////
353   if (argc > 1)
354   {
355      for (int n = 1; n < argc; n = n + 2)
356      {
357         if ((strcmp(argv[n], "-NCYCLES") == 0) && (n + 1 < argc))
358         {
359            ncycles = atoi(argv[n + 1]);
360         }
361         else if ((strcmp(argv[n], "-SOFT") == 0) && (n + 1 < argc))
362         {
363#ifdef USE_ALMOS
364            assert( 0 && "Can't define almos soft name" );
365#endif
366#ifdef USE_GIET
367            strcpy(soft_name, argv[n + 1]);
368#endif
369         }
370         else if ((strcmp(argv[n],"-DISK") == 0) && (n + 1 < argc))
371         {
372            strcpy(disk_name, argv[n + 1]);
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 * NB_PROCS_MAX)) && 
389                   "debug_proc_id larger than XMAX * YMAX * NB_PROCS");
390         }
391         else if ((strcmp(argv[n], "-THREADS") == 0) && ((n + 1) < argc))
392         {
393            threads_nr = atoi(argv[n + 1]);
394            threads_nr = (threads_nr < 1) ? 1 : threads_nr;
395         }
396         else if ((strcmp(argv[n], "-FROZEN") == 0) && (n + 1 < argc))
397         {
398            frozen_cycles = atoi(argv[n + 1]);
399         }
400         else if ((strcmp(argv[n], "-PERIOD") == 0) && (n + 1 < argc))
401         {
402            debug_period = atoi(argv[n + 1]);
403         }
404         else
405         {
406            std::cout << "   Arguments are (key,value) couples." << std::endl;
407            std::cout << "   The order is not important." << std::endl;
408            std::cout << "   Accepted arguments are :" << std::endl << std::endl;
409            std::cout << "     -SOFT pathname_for_embedded_soft" << std::endl;
410            std::cout << "     -DISK pathname_for_disk_image" << std::endl;
411            std::cout << "     -NCYCLES number_of_simulated_cycles" << std::endl;
412            std::cout << "     -DEBUG debug_start_cycle" << std::endl;
413            std::cout << "     -THREADS simulator's threads number" << std::endl;
414            std::cout << "     -FROZEN max_number_of_lines" << std::endl;
415            std::cout << "     -PERIOD number_of_cycles between trace" << std::endl;
416            std::cout << "     -MEMCID index_memc_to_be_traced" << std::endl;
417            std::cout << "     -PROCID index_proc_to_be_traced" << std::endl;
418            exit(0);
419         }
420      }
421   }
422
423    // checking hardware parameters
424    assert( ( (XMAX == 1) or (XMAX == 2) or (XMAX == 4) or
425              (XMAX == 8) or (XMAX == 16) ) and
426              "The XMAX parameter must be 1, 2, 4, 8 or 16" );
427
428    assert( ( (YMAX == 1) or (YMAX == 2) or (YMAX == 4) or
429              (YMAX == 8) or (YMAX == 16) ) and
430              "The YMAX parameter must be 1, 2, 4, 8 or 16" );
431
432    assert( ( (NB_PROCS_MAX == 1) or (NB_PROCS_MAX == 2) or
433              (NB_PROCS_MAX == 4) or (NB_PROCS_MAX == 8) ) and
434             "The NB_PROCS_MAX parameter must be 1, 2, 4 or 8" );
435
436    assert( (NB_DMA_CHANNELS < 9) and
437            "The NB_DMA_CHANNELS parameter must be smaller than 9" );
438
439    assert( (NB_TTY_CHANNELS < 15) and
440            "The NB_TTY_CHANNELS parameter must be smaller than 15" );
441
442    assert( (NB_NIC_CHANNELS < 9) and
443            "The NB_NIC_CHANNELS parameter must be smaller than 9" );
444
445#ifdef USE_GIET
446    assert( (vci_address_width == 40) and
447            "VCI address width with the GIET must be 40 bits" );
448#endif
449
450#ifdef USE_ALMOS
451    assert( (vci_address_width == 32) and
452            "VCI address width with ALMOS must be 32 bits" );
453#endif
454
455
456    std::cout << std::endl;
457    std::cout << " - XMAX             = " << XMAX << std::endl;
458    std::cout << " - YMAX             = " << YMAX << std::endl;
459    std::cout << " - NB_PROCS_MAX     = " << NB_PROCS_MAX <<  std::endl;
460    std::cout << " - NB_DMA_CHANNELS  = " << NB_DMA_CHANNELS <<  std::endl;
461    std::cout << " - NB_TTY_CHANNELS  = " << NB_TTY_CHANNELS <<  std::endl;
462    std::cout << " - NB_NIC_CHANNELS  = " << NB_NIC_CHANNELS <<  std::endl;
463    std::cout << " - MEMC_WAYS        = " << MEMC_WAYS << std::endl;
464    std::cout << " - MEMC_SETS        = " << MEMC_SETS << std::endl;
465    std::cout << " - RAM_LATENCY      = " << XRAM_LATENCY << std::endl;
466    std::cout << " - MAX_FROZEN       = " << frozen_cycles << std::endl;
467    std::cout << "[PROCS] " << NB_PROCS_MAX * XMAX * YMAX << std::endl;
468
469    std::cout << std::endl;
470    // Internal and External VCI parameters definition
471    typedef soclib::caba::VciParams<vci_cell_width_int,
472                                    vci_plen_width,
473                                    vci_address_width,
474                                    vci_rerror_width,
475                                    vci_clen_width,
476                                    vci_rflag_width,
477                                    vci_srcid_width,
478                                    vci_pktid_width,
479                                    vci_trdid_width,
480                                    vci_wrplen_width> vci_param_int;
481
482    typedef soclib::caba::VciParams<vci_cell_width_ext,
483                                    vci_plen_width,
484                                    vci_address_width,
485                                    vci_rerror_width,
486                                    vci_clen_width,
487                                    vci_rflag_width,
488                                    vci_srcid_width,
489                                    vci_pktid_width,
490                                    vci_trdid_width,
491                                    vci_wrplen_width> vci_param_ext;
492
493#if USE_OPENMP
494   omp_set_dynamic(false);
495   omp_set_num_threads(threads_nr);
496   std::cerr << "Built with openmp version " << _OPENMP << std::endl;
497#endif
498
499   // Define parameters depending on mesh size
500   size_t   x_width;
501   size_t   y_width;
502
503   if      (XMAX == 1) x_width = 0;
504   else if (XMAX == 2) x_width = 1;
505   else if (XMAX <= 4) x_width = 2;
506   else if (XMAX <= 8) x_width = 3;
507   else                x_width = 4;
508
509   if      (YMAX == 1) y_width = 0;
510   else if (YMAX == 2) y_width = 1;
511   else if (YMAX <= 4) y_width = 2;
512   else if (YMAX <= 8) y_width = 3;
513   else                y_width = 4;
514
515
516#ifdef USE_ALMOS
517   cluster_io_id = 0xbfc00000 >> (vci_address_width - x_width - y_width); // index of cluster containing IOs
518#else
519   cluster_io_id = 0;
520#endif
521
522   /////////////////////
523   //  Mapping Tables
524   /////////////////////
525
526   // internal network
527   MappingTable maptabd(vci_address_width, 
528                        IntTab(x_width + y_width, 20 - x_width - y_width), 
529                        IntTab(x_width + y_width, vci_srcid_width - x_width - y_width), 
530                        0x00FF800000);
531
532   for (size_t x = 0; x < XMAX; x++)
533   {
534      for (size_t y = 0; y < YMAX; y++)
535      {
536         sc_uint<vci_address_width> offset;
537         offset = (sc_uint<vci_address_width>)cluster(x,y) 
538                   << (vci_address_width-x_width-y_width);
539
540         std::ostringstream    si;
541         si << "seg_xicu_" << x << "_" << y;
542         maptabd.add(Segment(si.str(), XICU_BASE + offset, XICU_SIZE, 
543                  IntTab(cluster(x,y),XICU_TGTID), false));
544
545         std::ostringstream    sd;
546         sd << "seg_mdma_" << x << "_" << y;
547         maptabd.add(Segment(sd.str(), MDMA_BASE + offset, MDMA_SIZE, 
548                  IntTab(cluster(x,y),MDMA_TGTID), false));
549
550         std::ostringstream    sh;
551         sh << "seg_memc_" << x << "_" << y;
552         maptabd.add(Segment(sh.str(), MEMC_BASE + offset, MEMC_SIZE, 
553                  IntTab(cluster(x,y),MEMC_TGTID), true));
554
555         if ( cluster(x,y) == cluster_io_id )
556         {
557            maptabd.add(Segment("seg_mtty", MTTY_BASE, MTTY_SIZE, 
558                        IntTab(cluster(x,y),MTTY_TGTID), false));
559            maptabd.add(Segment("seg_fbuf", FBUF_BASE, FBUF_SIZE, 
560                        IntTab(cluster(x,y),FBUF_TGTID), false));
561            maptabd.add(Segment("seg_bdev", BDEV_BASE, BDEV_SIZE, 
562                        IntTab(cluster(x,y),BDEV_TGTID), false));
563            maptabd.add(Segment("seg_brom", BROM_BASE, BROM_SIZE, 
564                        IntTab(cluster(x,y),BROM_TGTID), true));
565            maptabd.add(Segment("seg_mnic", MNIC_BASE, MNIC_SIZE, 
566                        IntTab(cluster(x,y),MNIC_TGTID), false));
567            maptabd.add(Segment("seg_cdma", CDMA_BASE, CDMA_SIZE, 
568                        IntTab(cluster(x,y),CDMA_TGTID), false));
569         }
570      }
571   }
572   std::cout << maptabd << std::endl;
573
574   // external network
575   MappingTable maptabx(vci_address_width, 
576                        IntTab(x_width+y_width), 
577                        IntTab(x_width+y_width), 
578                        0xFFFF000000ULL);
579
580   for (size_t x = 0; x < XMAX; x++)
581   {
582      for (size_t y = 0; y < YMAX ; y++)
583      { 
584
585         sc_uint<vci_address_width> offset;
586         offset = (sc_uint<vci_address_width>)cluster(x,y) 
587                   << (vci_address_width-x_width-y_width);
588
589         std::ostringstream sh;
590         sh << "x_seg_memc_" << x << "_" << y;
591
592         maptabx.add(Segment(sh.str(), MEMC_BASE + offset, 
593                     MEMC_SIZE, IntTab(cluster(x,y)), false));
594      }
595
596   }
597   std::cout << maptabx << std::endl;
598
599   ////////////////////
600   // Signals
601   ///////////////////
602
603   sc_clock           signal_clk("clk");
604   sc_signal<bool>    signal_resetn("resetn");
605
606   // Horizontal inter-clusters DSPIN signals
607   DspinSignals<dspin_cmd_width>*** signal_dspin_h_cmd_inc =
608      alloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >("signal_dspin_h_cmd_inc", XMAX-1, YMAX, 3);
609   DspinSignals<dspin_cmd_width>*** signal_dspin_h_cmd_dec =
610      alloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >("signal_dspin_h_cmd_dec", XMAX-1, YMAX, 3);
611   DspinSignals<dspin_rsp_width>*** signal_dspin_h_rsp_inc =
612      alloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >("signal_dspin_h_rsp_inc", XMAX-1, YMAX, 2);
613   DspinSignals<dspin_rsp_width>*** signal_dspin_h_rsp_dec =
614      alloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >("signal_dspin_h_rsp_dec", XMAX-1, YMAX, 2);
615
616   // Vertical inter-clusters DSPIN signals
617   DspinSignals<dspin_cmd_width>*** signal_dspin_v_cmd_inc =
618      alloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >("signal_dspin_v_cmd_inc", XMAX, YMAX-1, 3);
619   DspinSignals<dspin_cmd_width>*** signal_dspin_v_cmd_dec =
620      alloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >("signal_dspin_v_cmd_dec", XMAX, YMAX-1, 3);
621   DspinSignals<dspin_rsp_width>*** signal_dspin_v_rsp_inc =
622      alloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >("signal_dspin_v_rsp_inc", XMAX, YMAX-1, 2);
623   DspinSignals<dspin_rsp_width>*** signal_dspin_v_rsp_dec =
624      alloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >("signal_dspin_v_rsp_dec", XMAX, YMAX-1, 2);
625
626   // Mesh boundaries DSPIN signals
627   DspinSignals<dspin_cmd_width>**** signal_dspin_false_cmd_in =
628      alloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >("signal_dspin_false_cmd_in" , XMAX, YMAX, 4, 3);
629   DspinSignals<dspin_cmd_width>**** signal_dspin_false_cmd_out =
630      alloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >("signal_dspin_false_cmd_out", XMAX, YMAX, 4, 3);
631   DspinSignals<dspin_rsp_width>**** signal_dspin_false_rsp_in =
632      alloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >("signal_dspin_false_rsp_in" , XMAX, YMAX, 4, 2);
633   DspinSignals<dspin_rsp_width>**** signal_dspin_false_rsp_out =
634      alloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >("signal_dspin_false_rsp_out", XMAX, YMAX, 4, 2);
635
636
637   ////////////////////////////
638   //      Loader   
639   ////////////////////////////
640
641   soclib::common::Loader loader(soft_name);
642
643   typedef soclib::common::GdbServer<soclib::common::Mips32ElIss> proc_iss;
644   proc_iss::set_loader(loader);
645
646   ////////////////////////////
647   // Clusters construction
648   ////////////////////////////
649
650   TsarXbarCluster<dspin_cmd_width,
651                   dspin_rsp_width,
652                   vci_param_int,
653                   vci_param_ext>*          clusters[XMAX][YMAX];
654
655#if USE_OPENMP
656#pragma omp parallel
657    {
658#pragma omp for
659#endif
660        for (size_t i = 0; i  < (XMAX * YMAX); i++)
661        {
662            size_t x = i / YMAX;
663            size_t y = i % YMAX;
664
665#if USE_OPENMP
666#pragma omp critical
667            {
668#endif
669            std::cout << std::endl;
670            std::cout << "Cluster_" << x << "_" << y << std::endl;
671            std::cout << std::endl;
672
673            std::ostringstream sc;
674            sc << "cluster_" << x << "_" << y;
675            clusters[x][y] = new TsarXbarCluster<dspin_cmd_width,
676                                                 dspin_rsp_width,
677                                                 vci_param_int,
678                                                 vci_param_ext>
679            (
680                sc.str().c_str(),
681                NB_PROCS_MAX,
682                NB_TTY_CHANNELS, 
683                NB_DMA_CHANNELS, 
684                x,
685                y,
686                cluster(x,y),
687                maptabd,
688                maptabx,
689                x_width,
690                y_width,
691                vci_srcid_width - x_width - y_width,   // l_id width,
692                MEMC_TGTID,
693                XICU_TGTID,
694                MDMA_TGTID,
695                FBUF_TGTID,
696                MTTY_TGTID,
697                BROM_TGTID,
698                MNIC_TGTID,
699                CDMA_TGTID,
700                BDEV_TGTID,
701                MEMC_WAYS,
702                MEMC_SETS,
703                L1_IWAYS,
704                L1_ISETS,
705                L1_DWAYS,
706                L1_DSETS,
707                XRAM_LATENCY,
708                (cluster(x,y) == cluster_io_id),
709                FBUF_X_SIZE,
710                FBUF_Y_SIZE,
711                disk_name,
712                BDEV_SECTOR_SIZE,
713                NB_NIC_CHANNELS,
714                nic_rx_name,
715                nic_tx_name,
716                NIC_TIMEOUT,
717                NB_CMA_CHANNELS,
718                loader,
719                frozen_cycles,
720                debug_from   ,
721                debug_ok and (cluster(x,y) == debug_memc_id),
722                debug_ok and (cluster(x,y) == debug_proc_id) 
723            );
724
725#if USE_OPENMP
726            } // end critical
727#endif
728        } // end for
729#if USE_OPENMP
730    }
731#endif
732
733   ///////////////////////////////////////////////////////////////
734   //     Net-list
735   ///////////////////////////////////////////////////////////////
736
737   // Clock & RESET
738   for (size_t x = 0; x < (XMAX); x++){
739      for (size_t y = 0; y < YMAX; y++){
740         clusters[x][y]->p_clk                         (signal_clk);
741         clusters[x][y]->p_resetn                      (signal_resetn);
742      }
743   }
744
745   // Inter Clusters horizontal connections
746   if (XMAX > 1){
747      for (size_t x = 0; x < (XMAX-1); x++){
748         for (size_t y = 0; y < YMAX; y++){
749            for (size_t k = 0; k < 3; k++){
750               clusters[x][y]->p_cmd_out[EAST][k]      (signal_dspin_h_cmd_inc[x][y][k]);
751               clusters[x+1][y]->p_cmd_in[WEST][k]     (signal_dspin_h_cmd_inc[x][y][k]);
752               clusters[x][y]->p_cmd_in[EAST][k]       (signal_dspin_h_cmd_dec[x][y][k]);
753               clusters[x+1][y]->p_cmd_out[WEST][k]    (signal_dspin_h_cmd_dec[x][y][k]);
754            }
755
756            for (size_t k = 0; k < 2; k++){
757               clusters[x][y]->p_rsp_out[EAST][k]      (signal_dspin_h_rsp_inc[x][y][k]);
758               clusters[x+1][y]->p_rsp_in[WEST][k]     (signal_dspin_h_rsp_inc[x][y][k]);
759               clusters[x][y]->p_rsp_in[EAST][k]       (signal_dspin_h_rsp_dec[x][y][k]);
760               clusters[x+1][y]->p_rsp_out[WEST][k]    (signal_dspin_h_rsp_dec[x][y][k]);
761            }
762         }
763      }
764   }
765   std::cout << std::endl << "Horizontal connections established" << std::endl;   
766
767   // Inter Clusters vertical connections
768   if (YMAX > 1) {
769      for (size_t y = 0; y < (YMAX-1); y++){
770         for (size_t x = 0; x < XMAX; x++){
771            for (size_t k = 0; k < 3; k++){
772               clusters[x][y]->p_cmd_out[NORTH][k]     (signal_dspin_v_cmd_inc[x][y][k]);
773               clusters[x][y+1]->p_cmd_in[SOUTH][k]    (signal_dspin_v_cmd_inc[x][y][k]);
774               clusters[x][y]->p_cmd_in[NORTH][k]      (signal_dspin_v_cmd_dec[x][y][k]);
775               clusters[x][y+1]->p_cmd_out[SOUTH][k]   (signal_dspin_v_cmd_dec[x][y][k]);
776            }
777
778            for (size_t k = 0; k < 2; k++){
779               clusters[x][y]->p_rsp_out[NORTH][k]     (signal_dspin_v_rsp_inc[x][y][k]);
780               clusters[x][y+1]->p_rsp_in[SOUTH][k]    (signal_dspin_v_rsp_inc[x][y][k]);
781               clusters[x][y]->p_rsp_in[NORTH][k]      (signal_dspin_v_rsp_dec[x][y][k]);
782               clusters[x][y+1]->p_rsp_out[SOUTH][k]   (signal_dspin_v_rsp_dec[x][y][k]);
783            }
784         }
785      }
786   }
787   std::cout << "Vertical connections established" << std::endl;
788
789   // East & West boundary cluster connections
790   for (size_t y = 0; y < YMAX; y++)
791   {
792      for (size_t k = 0; k < 3; k++)
793      {
794         clusters[0][y]->p_cmd_in[WEST][k]        (signal_dspin_false_cmd_in[0][y][WEST][k]);
795         clusters[0][y]->p_cmd_out[WEST][k]       (signal_dspin_false_cmd_out[0][y][WEST][k]);
796         clusters[XMAX-1][y]->p_cmd_in[EAST][k]   (signal_dspin_false_cmd_in[XMAX-1][y][EAST][k]);
797         clusters[XMAX-1][y]->p_cmd_out[EAST][k]  (signal_dspin_false_cmd_out[XMAX-1][y][EAST][k]);
798      }
799
800      for (size_t k = 0; k < 2; k++)
801      {
802         clusters[0][y]->p_rsp_in[WEST][k]        (signal_dspin_false_rsp_in[0][y][WEST][k]);
803         clusters[0][y]->p_rsp_out[WEST][k]       (signal_dspin_false_rsp_out[0][y][WEST][k]);
804         clusters[XMAX-1][y]->p_rsp_in[EAST][k]   (signal_dspin_false_rsp_in[XMAX-1][y][EAST][k]);
805         clusters[XMAX-1][y]->p_rsp_out[EAST][k]  (signal_dspin_false_rsp_out[XMAX-1][y][EAST][k]);
806      }
807   }
808
809   // North & South boundary clusters connections
810   for (size_t x = 0; x < XMAX; x++)
811   {
812      for (size_t k = 0; k < 3; k++)
813      {
814         clusters[x][0]->p_cmd_in[SOUTH][k]       (signal_dspin_false_cmd_in[x][0][SOUTH][k]);
815         clusters[x][0]->p_cmd_out[SOUTH][k]      (signal_dspin_false_cmd_out[x][0][SOUTH][k]);
816         clusters[x][YMAX-1]->p_cmd_in[NORTH][k]  (signal_dspin_false_cmd_in[x][YMAX-1][NORTH][k]);
817         clusters[x][YMAX-1]->p_cmd_out[NORTH][k] (signal_dspin_false_cmd_out[x][YMAX-1][NORTH][k]);
818      }
819
820      for (size_t k = 0; k < 2; k++)
821      {
822         clusters[x][0]->p_rsp_in[SOUTH][k]       (signal_dspin_false_rsp_in[x][0][SOUTH][k]);
823         clusters[x][0]->p_rsp_out[SOUTH][k]      (signal_dspin_false_rsp_out[x][0][SOUTH][k]);
824         clusters[x][YMAX-1]->p_rsp_in[NORTH][k]  (signal_dspin_false_rsp_in[x][YMAX-1][NORTH][k]);
825         clusters[x][YMAX-1]->p_rsp_out[NORTH][k] (signal_dspin_false_rsp_out[x][YMAX-1][NORTH][k]);
826      }
827   }
828   std::cout << "North, South, West, East connections established" << std::endl;
829   std::cout << std::endl;
830
831
832   ////////////////////////////////////////////////////////
833   //   Simulation
834   ///////////////////////////////////////////////////////
835
836   sc_start(sc_core::sc_time(0, SC_NS));
837   signal_resetn = false;
838
839   // network boundaries signals
840   for (size_t x = 0; x < XMAX ; x++){
841      for (size_t y = 0; y < YMAX ; y++){
842         for (size_t a = 0; a < 4; a++){
843            for (size_t k = 0; k < 3; k++){
844               signal_dspin_false_cmd_in [x][y][a][k].write = false;
845               signal_dspin_false_cmd_in [x][y][a][k].read  = true;
846               signal_dspin_false_cmd_out[x][y][a][k].write = false;
847               signal_dspin_false_cmd_out[x][y][a][k].read  = true;
848            }
849
850            for (size_t k = 0; k < 2; k++){
851               signal_dspin_false_rsp_in [x][y][a][k].write = false;
852               signal_dspin_false_rsp_in [x][y][a][k].read  = true;
853               signal_dspin_false_rsp_out[x][y][a][k].write = false;
854               signal_dspin_false_rsp_out[x][y][a][k].read  = true;
855            }
856         }
857      }
858   }
859
860   sc_start(sc_core::sc_time(1, SC_NS));
861   signal_resetn = true;
862
863   if (gettimeofday(&t1, NULL) != 0) 
864   {
865      perror("gettimeofday");
866      return EXIT_FAILURE;
867   }
868
869   for (uint64_t n = 1; n < ncycles && !stop_called; n++)
870   {
871      // Monitor a specific address for L1 & L2 caches
872      //clusters[0][0]->proc[0]->cache_monitor(0x800002c000ULL);
873      //clusters[1][0]->memc->copies_monitor(0x800002C000ULL);
874
875      if( (n % 5000000) == 0)
876      {
877
878         if (gettimeofday(&t2, NULL) != 0) 
879         {
880            perror("gettimeofday");
881            return EXIT_FAILURE;
882         }
883
884         ms1 = (uint64_t) t1.tv_sec * 1000ULL + (uint64_t) t1.tv_usec / 1000;
885         ms2 = (uint64_t) t2.tv_sec * 1000ULL + (uint64_t) t2.tv_usec / 1000;
886         std::cerr << "platform clock frequency " << (double) 5000000 / (double) (ms2 - ms1) << "Khz" << std::endl;
887
888         if (gettimeofday(&t1, NULL) != 0) 
889         {
890            perror("gettimeofday");
891            return EXIT_FAILURE;
892         }
893      }
894
895      if (debug_ok and (n > debug_from) and (n % debug_period == 0))
896      {
897         std::cout << "****************** cycle " << std::dec << n ;
898         std::cout << " ************************************************" << std::endl;
899
900        // trace proc[debug_proc_id]
901        size_t l = debug_proc_id % NB_PROCS_MAX ;
902        size_t y = (debug_proc_id / NB_PROCS_MAX) % YMAX ;
903        size_t x = debug_proc_id / (YMAX * NB_PROCS_MAX) ;
904
905        std::ostringstream proc_signame;
906        proc_signame << "[SIG]PROC_" << x << "_" << y << "_" << l ;
907        std::ostringstream p2m_signame;
908        p2m_signame << "[SIG]PROC_" << x << "_" << y << "_" << l << " P2M" ;
909        std::ostringstream m2p_signame;
910        m2p_signame << "[SIG]PROC_" << x << "_" << y << "_" << l << " M2P" ;
911        std::ostringstream p_cmd_signame;
912        p_cmd_signame << "[SIG]PROC_" << x << "_" << y << "_" << l << " CMD" ;
913        std::ostringstream p_rsp_signame;
914        p_rsp_signame << "[SIG]PROC_" << x << "_" << y << "_" << l << " RSP" ;
915
916        clusters[x][y]->proc[l]->print_trace();
917        clusters[x][y]->wi_proc[l]->print_trace();
918        clusters[x][y]->signal_vci_ini_proc[l].print_trace(proc_signame.str());
919        clusters[x][y]->signal_dspin_p2m_proc[l].print_trace(p2m_signame.str());
920        clusters[x][y]->signal_dspin_m2p_proc[l].print_trace(m2p_signame.str());
921        clusters[x][y]->signal_dspin_cmd_proc_i[l].print_trace(p_cmd_signame.str());
922        clusters[x][y]->signal_dspin_rsp_proc_i[l].print_trace(p_rsp_signame.str());
923
924        clusters[x][y]->xbar_rsp_d->print_trace();
925        clusters[x][y]->xbar_cmd_d->print_trace();
926        clusters[x][y]->signal_dspin_cmd_l2g_d.print_trace("[SIG]L2G CMD");
927        clusters[x][y]->signal_dspin_cmd_g2l_d.print_trace("[SIG]G2L CMD");
928        clusters[x][y]->signal_dspin_rsp_l2g_d.print_trace("[SIG]L2G RSP");
929        clusters[x][y]->signal_dspin_rsp_g2l_d.print_trace("[SIG]G2L RSP");
930
931        // trace memc[debug_memc_id]
932        x = debug_memc_id / YMAX;
933        y = debug_memc_id % YMAX;
934
935        std::ostringstream smemc;
936        smemc << "[SIG]MEMC_" << x << "_" << y;
937        std::ostringstream sxram;
938        sxram << "[SIG]XRAM_" << x << "_" << y;
939        std::ostringstream sm2p;
940        sm2p << "[SIG]MEMC_" << x << "_" << y << " M2P" ;
941        std::ostringstream sp2m;
942        sp2m << "[SIG]MEMC_" << x << "_" << y << " P2M" ;
943        std::ostringstream m_cmd_signame;
944        m_cmd_signame << "[SIG]MEMC_" << x << "_" << y <<  " CMD" ;
945        std::ostringstream m_rsp_signame;
946        m_rsp_signame << "[SIG]MEMC_" << x << "_" << y <<  " RSP" ;
947
948        clusters[x][y]->memc->print_trace();
949        clusters[x][y]->wt_memc->print_trace();
950        clusters[x][y]->signal_vci_tgt_memc.print_trace(smemc.str());
951        clusters[x][y]->signal_vci_xram.print_trace(sxram.str());
952        clusters[x][y]->signal_dspin_p2m_memc.print_trace(sp2m.str());
953        clusters[x][y]->signal_dspin_m2p_memc.print_trace(sm2p.str());
954        clusters[x][y]->signal_dspin_cmd_memc_t.print_trace(m_cmd_signame.str());
955        clusters[x][y]->signal_dspin_rsp_memc_t.print_trace(m_rsp_signame.str());
956       
957        // trace replicated peripherals
958//        clusters[1][1]->mdma->print_trace();
959//        clusters[1][1]->signal_vci_tgt_mdma.print_trace("[SIG]MDMA_TGT_1_1");
960//        clusters[1][1]->signal_vci_ini_mdma.print_trace("[SIG]MDMA_INI_1_1");
961       
962
963        // trace external peripherals
964        size_t io_x   = cluster_io_id / YMAX;
965        size_t io_y   = cluster_io_id % YMAX;
966       
967        clusters[io_x][io_y]->brom->print_trace();
968        clusters[io_x][io_y]->wt_brom->print_trace();
969        clusters[io_x][io_y]->signal_vci_tgt_brom.print_trace("[SIG]BROM");
970        clusters[io_x][io_y]->signal_dspin_cmd_brom_t.print_trace("[SIG]BROM CMD");
971        clusters[io_x][io_y]->signal_dspin_rsp_brom_t.print_trace("[SIG]BROM RSP");
972
973//        clusters[io_x][io_y]->bdev->print_trace();
974//        clusters[io_x][io_y]->signal_vci_tgt_bdev.print_trace("[SIG]BDEV_TGT");
975//        clusters[io_x][io_y]->signal_vci_ini_bdev.print_trace("[SIG]BDEV_INI");
976      }
977
978      sc_start(sc_core::sc_time(1, SC_NS));
979   }
980
981   
982   // Free memory
983   for (size_t i = 0; i  < (XMAX * YMAX); i++)
984   {
985      size_t x = i / YMAX;
986      size_t y = i % YMAX;
987      delete clusters[x][y];
988   }
989
990   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >(signal_dspin_h_cmd_inc, XMAX - 1, YMAX, 3);
991   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >(signal_dspin_h_cmd_dec, XMAX - 1, YMAX, 3);
992   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >(signal_dspin_h_rsp_inc, XMAX - 1, YMAX, 2);
993   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >(signal_dspin_h_rsp_dec, XMAX - 1, YMAX, 2);
994   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >(signal_dspin_v_cmd_inc, XMAX, YMAX - 1, 3);
995   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >(signal_dspin_v_cmd_dec, XMAX, YMAX - 1, 3);
996   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >(signal_dspin_v_rsp_inc, XMAX, YMAX - 1, 2);
997   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >(signal_dspin_v_rsp_dec, XMAX, YMAX - 1, 2);
998   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >(signal_dspin_false_cmd_in, XMAX, YMAX, 4, 3);
999   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_cmd_width> >(signal_dspin_false_cmd_out, XMAX, YMAX, 4, 3);
1000   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >(signal_dspin_false_rsp_in, XMAX, YMAX, 4, 2);
1001   dealloc_elems<DspinSignals<dspin_rsp_width> >(signal_dspin_false_rsp_out, XMAX, YMAX, 4, 2);
1002
1003   return EXIT_SUCCESS;
1004}
1005
1006
1007void handler(int dummy = 0) {
1008   stop_called = true;
1009   sc_stop();
1010}
1011
1012void voidhandler(int dummy = 0) {}
1013
1014int sc_main (int argc, char *argv[])
1015{
1016   signal(SIGINT, handler);
1017   signal(SIGPIPE, voidhandler);
1018
1019   try {
1020      return _main(argc, argv);
1021   } catch (std::exception &e) {
1022      std::cout << e.what() << std::endl;
1023   } catch (...) {
1024      std::cout << "Unknown exception occured" << std::endl;
1025      throw;
1026   }
1027   return 1;
1028}
1029
1030
1031// Local Variables:
1032// tab-width: 3
1033// c-basic-offset: 3
1034// c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0))
1035// indent-tabs-mode: nil
1036// End:
1037
1038// vim: filetype=cpp:expandtab:shiftwidth=3:tabstop=3:softtabstop=3
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.