mem-cache: Add multiple eviction stats
[gem5.git] / src / arch / arm / locked_mem.hh
index 41899273a31c14e17043e9877b8345c6ed073676..e57ccc9d5ed1d95ed5e102067a83a927089fc211 100644 (file)
@@ -1,4 +1,16 @@
 /*
+ * Copyright (c) 2012-2013,2017 ARM Limited
+ * All rights reserved
+ *
+ * The license below extends only to copyright in the software and shall
+ * not be construed as granting a license to any other intellectual
+ * property including but not limited to intellectual property relating
+ * to a hardware implementation of the functionality of the software
+ * licensed hereunder.  You may use the software subject to the license
+ * terms below provided that you ensure that this notice is replicated
+ * unmodified and in its entirety in all distributions of the software,
+ * modified or unmodified, in source code or in binary form.
+ *
  * Copyright (c) 2006 The Regents of The University of Michigan
  * Copyright (c) 2007-2008 The Florida State University
  * All rights reserved.
@@ -26,7 +38,8 @@
  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  *
- * Authors: Steve Reinhardt
+ * Authors: Ali Saidi
+ *          Steve Reinhardt
  *          Stephen Hines
  */
 
  * ISA-specific helper functions for locked memory accesses.
  */
 
+#include "arch/arm/miscregs.hh"
+#include "arch/arm/isa_traits.hh"
+#include "debug/LLSC.hh"
+#include "mem/packet.hh"
 #include "mem/request.hh"
 
-
 namespace ArmISA
 {
 template <class XC>
 inline void
-handleLockedRead(XC *xc, Request *req)
+handleLockedSnoop(XC *xc, PacketPtr pkt, Addr cacheBlockMask)
 {
+    // Should only every see invalidations / direct writes
+    assert(pkt->isInvalidate() || pkt->isWrite());
+
+    DPRINTF(LLSC,"%s:  handling snoop for address: %#x locked: %d\n",
+            xc->getCpuPtr()->name(),pkt->getAddr(),
+            xc->readMiscReg(MISCREG_LOCKFLAG));
+    if (!xc->readMiscReg(MISCREG_LOCKFLAG))
+        return;
+
+    Addr locked_addr = xc->readMiscReg(MISCREG_LOCKADDR) & cacheBlockMask;
+    // If no caches are attached, the snoop address always needs to be masked
+    Addr snoop_addr = pkt->getAddr() & cacheBlockMask;
+
+    DPRINTF(LLSC,"%s:  handling snoop for address: %#x locked addr: %#x\n",
+            xc->getCpuPtr()->name(),snoop_addr, locked_addr);
+    if (locked_addr == snoop_addr) {
+        DPRINTF(LLSC,"%s: address match, clearing lock and signaling sev\n",
+                xc->getCpuPtr()->name());
+        xc->setMiscReg(MISCREG_LOCKFLAG, false);
+        // Implement ARMv8 WFE/SEV semantics
+        xc->setMiscReg(MISCREG_SEV_MAILBOX, true);
+        xc->getCpuPtr()->wakeup(xc->threadId());
+    }
 }
 
+template <class XC>
+inline void
+handleLockedRead(XC *xc, const RequestPtr &req)
+{
+    xc->setMiscReg(MISCREG_LOCKADDR, req->getPaddr());
+    xc->setMiscReg(MISCREG_LOCKFLAG, true);
+    DPRINTF(LLSC,"%s: Placing address %#x in monitor\n", xc->getCpuPtr()->name(),
+                 req->getPaddr());
+}
+
+template <class XC>
+inline void
+handleLockedSnoopHit(XC *xc)
+{
+    DPRINTF(LLSC,"%s:  handling snoop lock hit address: %#x\n",
+            xc->getCpuPtr()->name(), xc->readMiscReg(MISCREG_LOCKADDR));
+        xc->setMiscReg(MISCREG_LOCKFLAG, false);
+        xc->setMiscReg(MISCREG_SEV_MAILBOX, true);
+}
 
 template <class XC>
 inline bool
-handleLockedWrite(XC *xc, Request *req)
+handleLockedWrite(XC *xc, const RequestPtr &req, Addr cacheBlockMask)
 {
+    if (req->isSwap())
+        return true;
+
+    DPRINTF(LLSC,"%s: handling locked write for  address %#x in monitor\n",
+            xc->getCpuPtr()->name(), req->getPaddr());
+    // Verify that the lock flag is still set and the address
+    // is correct
+    bool lock_flag = xc->readMiscReg(MISCREG_LOCKFLAG);
+    Addr lock_addr = xc->readMiscReg(MISCREG_LOCKADDR) & cacheBlockMask;
+    if (!lock_flag || (req->getPaddr() & cacheBlockMask) != lock_addr) {
+        // Lock flag not set or addr mismatch in CPU;
+        // don't even bother sending to memory system
+        req->setExtraData(0);
+        xc->setMiscReg(MISCREG_LOCKFLAG, false);
+        DPRINTF(LLSC,"%s: clearing lock flag in handle locked write\n",
+                xc->getCpuPtr()->name());
+        // the rest of this code is not architectural;
+        // it's just a debugging aid to help detect
+        // livelock by warning on long sequences of failed
+        // store conditionals
+        int stCondFailures = xc->readStCondFailures();
+        stCondFailures++;
+        xc->setStCondFailures(stCondFailures);
+        if (stCondFailures % 100000 == 0) {
+            warn("context %d: %d consecutive "
+                 "store conditional failures\n",
+                 xc->contextId(), stCondFailures);
+        }
+
+        // store conditional failed already, so don't issue it to mem
+        return false;
+    }
     return true;
 }
 
+template <class XC>
+inline void
+globalClearExclusive(XC *xc)
+{
+    // A spinlock would typically include a Wait For Event (WFE) to
+    // conserve energy. The ARMv8 architecture specifies that an event
+    // is automatically generated when clearing the exclusive monitor
+    // to wake up the processor in WFE.
+    DPRINTF(LLSC,"Clearing lock and signaling sev\n");
+    xc->setMiscReg(MISCREG_LOCKFLAG, false);
+    // Implement ARMv8 WFE/SEV semantics
+    xc->setMiscReg(MISCREG_SEV_MAILBOX, true);
+    xc->getCpuPtr()->wakeup(xc->threadId());
+}
 
 } // namespace ArmISA