Merge zizzer:/bk/linux into zeep.eecs.umich.edu:/z/saidi/work/m5-linux
[gem5.git] / arch / alpha / alpha_memory.cc
index 13cdb1d732b717766645e67a793fdc91755afc23..a40ad7a5c80809293506bb66b06b476b92aa617d 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (c) 2003 The Regents of The University of Michigan
+ * Copyright (c) 2001-2004 The Regents of The University of Michigan
  * All rights reserved.
  *
  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
@@ -44,6 +44,11 @@ using namespace std;
 //
 //  Alpha TLB
 //
+#ifdef DEBUG
+bool uncacheBit39 = false;
+bool uncacheBit40 = false;
+#endif
+
 AlphaTLB::AlphaTLB(const string &name, int s)
     : SimObject(name), size(s), nlu(0)
 {
@@ -87,9 +92,23 @@ AlphaTLB::checkCacheability(MemReqPtr &req)
 {
     // in Alpha, cacheability is controlled by upper-level bits of the
     // physical address
-    if (req->paddr & PA_UNCACHED_BIT) {
+
+    /*
+     * We support having the uncacheable bit in either bit 39 or bit 40.
+     * The Turbolaser platform (and EV5) support having the bit in 39, but
+     * Tsunami (which Linux assumes uses an EV6) generates accesses with
+     * the bit in 40.  So we must check for both, but we have debug flags
+     * to catch a weird case where both are used, which shouldn't happen.
+     */
+
+
+#ifdef ALPHA_TLASER
+    if (req->paddr & PA_UNCACHED_BIT_39) {
+#else
+    if (req->paddr & PA_UNCACHED_BIT_43) {
+#endif
+        // IPR memory space not implemented
         if (PA_IPR_SPACE(req->paddr)) {
-            // IPR memory space not implemented
             if (!req->xc->misspeculating()) {
                 switch (req->paddr) {
                   case ULL(0xFFFFF00188):
@@ -104,6 +123,11 @@ AlphaTLB::checkCacheability(MemReqPtr &req)
         } else {
             // mark request as uncacheable
             req->flags |= UNCACHEABLE;
+
+#ifndef ALPHA_TLASER
+            // Clear bits 42:35 of the physical address (10-2 in Tsunami manual)
+            req->paddr &= PA_UNCACHED_MASK;
+#endif
         }
     }
 }
@@ -290,10 +314,16 @@ AlphaITB::translate(MemReqPtr &req) const
             return ITB_Acv_Fault;
         }
 
-        // Check for "superpage" mapping: when SP<1> is set, and
-        // VA<42:41> == 2, VA<39:13> maps directly to PA<39:13>.
+
+        // VA<42:41> == 2, VA<39:13> maps directly to PA<39:13> for EV5
+        // VA<47:41> == 0x7e, VA<40:13> maps directly to PA<40:13> for EV6
+#ifdef ALPHA_TLASER
         if ((MCSR_SP(ipr[AlphaISA::IPR_MCSR]) & 2) &&
-               VA_SPACE(req->vaddr) == 2) {
+               VA_SPACE_EV5(req->vaddr) == 2) {
+#else
+        if (VA_SPACE_EV6(req->vaddr) == 0x7e) {
+#endif
+
 
             // only valid in kernel mode
             if (ICM_CM(ipr[AlphaISA::IPR_ICM]) != AlphaISA::mode_kernel) {
@@ -303,6 +333,15 @@ AlphaITB::translate(MemReqPtr &req) const
             }
 
             req->paddr = req->vaddr & PA_IMPL_MASK;
+
+#ifndef ALPHA_TLASER
+            // sign extend the physical address properly
+            if (req->paddr & PA_UNCACHED_BIT_40)
+                req->paddr |= ULL(0xf0000000000);
+            else
+                req->paddr &= ULL(0xffffffffff);
+#endif
+
         } else {
             // not a physical address: need to look up pte
             AlphaISA::PTE *pte = lookup(VA_VPN(req->vaddr),
@@ -415,26 +454,30 @@ AlphaDTB::regStats()
 }
 
 void
-AlphaDTB::fault(Addr vaddr, uint64_t flags, ExecContext *xc) const
+AlphaDTB::fault(MemReqPtr &req, uint64_t flags) const
 {
+    ExecContext *xc = req->xc;
+    Addr vaddr = req->vaddr;
     uint64_t *ipr = xc->regs.ipr;
 
-    // set fault address and flags
-    if (!xc->misspeculating() && !xc->regs.intrlock) {
+    // Set fault address and flags.  Even though we're modeling an
+    // EV5, we use the EV6 technique of not latching fault registers
+    // on VPTE loads (instead of locking the registers until IPR_VA is
+    // read, like the EV5).  The EV6 approach is cleaner and seems to
+    // work with EV5 PAL code, but not the other way around.
+    if (!xc->misspeculating()
+        && !(req->flags & VPTE) && !(req->flags & NO_FAULT)) {
         // set VA register with faulting address
         ipr[AlphaISA::IPR_VA] = vaddr;
 
         // set MM_STAT register flags
-        ipr[AlphaISA::IPR_MM_STAT] = (((xc->regs.opcode & 0x3f) << 11)
-                               | ((xc->regs.ra & 0x1f) << 6)
+        ipr[AlphaISA::IPR_MM_STAT] = (((OPCODE(xc->getInst()) & 0x3f) << 11)
+                               | ((RA(xc->getInst()) & 0x1f) << 6)
                                | (flags & 0x3f));
 
         // set VA_FORM register with faulting formatted address
         ipr[AlphaISA::IPR_VA_FORM] =
             ipr[AlphaISA::IPR_MVPTBR] | (VA_VPN(vaddr) << 3);
-
-        // lock these registers until the VA register is read
-        xc->regs.intrlock = true;
     }
 }
 
@@ -459,31 +502,39 @@ AlphaDTB::translate(MemReqPtr &req, bool write) const
     } else {
         // verify that this is a good virtual address
         if (!validVirtualAddress(req->vaddr)) {
-            fault(req->vaddr,
-                  ((write ? MM_STAT_WR_MASK : 0) | MM_STAT_BAD_VA_MASK |
-                   MM_STAT_ACV_MASK),
-                  req->xc);
+            fault(req, ((write ? MM_STAT_WR_MASK : 0) | MM_STAT_BAD_VA_MASK |
+                        MM_STAT_ACV_MASK));
 
             if (write) { write_acv++; } else { read_acv++; }
-            return Dtb_Fault_Fault;
+            return DTB_Fault_Fault;
         }
 
-        // Check for "superpage" mapping: when SP<1> is set, and
-        // VA<42:41> == 2, VA<39:13> maps directly to PA<39:13>.
+        // Check for "superpage" mapping
+#ifdef ALPHA_TLASER
         if ((MCSR_SP(ipr[AlphaISA::IPR_MCSR]) & 2) &&
-            VA_SPACE(req->vaddr) == 2) {
+               VA_SPACE_EV5(req->vaddr) == 2) {
+#else
+        if (VA_SPACE_EV6(req->vaddr) == 0x7e) {
+#endif
 
             // only valid in kernel mode
             if (DTB_CM_CM(ipr[AlphaISA::IPR_DTB_CM]) !=
                 AlphaISA::mode_kernel) {
-                fault(req->vaddr,
-                      ((write ? MM_STAT_WR_MASK : 0) | MM_STAT_ACV_MASK),
-                      req->xc);
+                fault(req, ((write ? MM_STAT_WR_MASK : 0) | MM_STAT_ACV_MASK));
                 if (write) { write_acv++; } else { read_acv++; }
-                return Dtb_Acv_Fault;
+                return DTB_Acv_Fault;
             }
 
             req->paddr = req->vaddr & PA_IMPL_MASK;
+
+#ifndef ALPHA_TLASER
+            // sign extend the physical address properly
+            if (req->paddr & PA_UNCACHED_BIT_40)
+                req->paddr |= ULL(0xf0000000000);
+            else
+                req->paddr &= ULL(0xffffffffff);
+#endif
+
         } else {
             if (write)
                 write_accesses++;
@@ -496,9 +547,8 @@ AlphaDTB::translate(MemReqPtr &req, bool write) const
 
             if (!pte) {
                 // page fault
-                fault(req->vaddr,
-                      ((write ? MM_STAT_WR_MASK : 0) | MM_STAT_DTB_MISS_MASK),
-                      req->xc);
+                fault(req,
+                      (write ? MM_STAT_WR_MASK : 0) | MM_STAT_DTB_MISS_MASK);
                 if (write) { write_misses++; } else { read_misses++; }
                 return (req->flags & VPTE) ? Pdtb_Miss_Fault : Ndtb_Miss_Fault;
             }
@@ -508,31 +558,27 @@ AlphaDTB::translate(MemReqPtr &req, bool write) const
             if (write) {
                 if (!(pte->xwe & MODE2MASK(mode))) {
                     // declare the instruction access fault
-                    fault(req->vaddr, MM_STAT_WR_MASK | MM_STAT_ACV_MASK |
-                          (pte->fonw ? MM_STAT_FONW_MASK : 0),
-                          req->xc);
+                    fault(req, (MM_STAT_WR_MASK | MM_STAT_ACV_MASK |
+                                (pte->fonw ? MM_STAT_FONW_MASK : 0)));
                     write_acv++;
-                    return Dtb_Fault_Fault;
+                    return DTB_Fault_Fault;
                 }
                 if (pte->fonw) {
-                    fault(req->vaddr, MM_STAT_WR_MASK | MM_STAT_FONW_MASK,
-                          req->xc);
+                    fault(req, MM_STAT_WR_MASK | MM_STAT_FONW_MASK);
                     write_acv++;
-                    return Dtb_Fault_Fault;
+                    return DTB_Fault_Fault;
                 }
             } else {
                 if (!(pte->xre & MODE2MASK(mode))) {
-                    fault(req->vaddr,
-                          MM_STAT_ACV_MASK |
-                          (pte->fonr ? MM_STAT_FONR_MASK : 0),
-                          req->xc);
+                    fault(req, (MM_STAT_ACV_MASK |
+                                (pte->fonr ? MM_STAT_FONR_MASK : 0)));
                     read_acv++;
-                    return Dtb_Acv_Fault;
+                    return DTB_Acv_Fault;
                 }
                 if (pte->fonr) {
-                    fault(req->vaddr, MM_STAT_FONR_MASK, req->xc);
+                    fault(req, MM_STAT_FONR_MASK);
                     read_acv++;
-                    return Dtb_Fault_Fault;
+                    return DTB_Fault_Fault;
                 }
             }
         }
@@ -563,6 +609,8 @@ AlphaTLB::index(bool advance)
     return *pte;
 }
 
+DEFINE_SIM_OBJECT_CLASS_NAME("AlphaTLB", AlphaTLB)
+
 BEGIN_DECLARE_SIM_OBJECT_PARAMS(AlphaITB)
 
     Param<int> size;