Revert power patch sets with unexpected interactions
[gem5.git] / src / cpu / base_dyn_inst.hh
index 9089d1069ad1b5ee439e7b540e62dd5dce675427..031337aec32595800e31b817e52b48e4ed91981f 100644 (file)
@@ -1,5 +1,6 @@
 /*
- * Copyright (c) 2011 ARM Limited
+ * Copyright (c) 2011,2013 ARM Limited
+ * Copyright (c) 2013 Advanced Micro Devices, Inc.
  * All rights reserved.
  *
  * The license below extends only to copyright in the software and shall
 #ifndef __CPU_BASE_DYN_INST_HH__
 #define __CPU_BASE_DYN_INST_HH__
 
+#include <array>
 #include <bitset>
 #include <list>
 #include <string>
+#include <queue>
 
-#include "arch/faults.hh"
+#include "arch/generic/tlb.hh"
 #include "arch/utility.hh"
-#include "base/fast_alloc.hh"
 #include "base/trace.hh"
 #include "config/the_isa.hh"
+#include "cpu/checker/cpu.hh"
 #include "cpu/o3/comm.hh"
+#include "cpu/exec_context.hh"
 #include "cpu/exetrace.hh"
 #include "cpu/inst_seq.hh"
 #include "cpu/op_class.hh"
@@ -63,7 +67,6 @@
 #include "mem/packet.hh"
 #include "sim/byteswap.hh"
 #include "sim/system.hh"
-#include "sim/tlb.hh"
 
 /**
  * @file
@@ -71,7 +74,7 @@
  */
 
 template <class Impl>
-class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
+class BaseDynInst : public ExecContext, public RefCounted
 {
   public:
     // Typedef for the CPU.
@@ -80,10 +83,6 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
 
     // Logical register index type.
     typedef TheISA::RegIndex RegIndex;
-    // Integer register type.
-    typedef TheISA::IntReg IntReg;
-    // Floating point register type.
-    typedef TheISA::FloatReg FloatReg;
 
     // The DynInstPtr type.
     typedef typename Impl::DynInstPtr DynInstPtr;
@@ -94,92 +93,19 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
 
     enum {
         MaxInstSrcRegs = TheISA::MaxInstSrcRegs,        /// Max source regs
-        MaxInstDestRegs = TheISA::MaxInstDestRegs,      /// Max dest regs
+        MaxInstDestRegs = TheISA::MaxInstDestRegs       /// Max dest regs
     };
 
-    /** The StaticInst used by this BaseDynInst. */
-    StaticInstPtr staticInst;
-    StaticInstPtr macroop;
-
-    ////////////////////////////////////////////
-    //
-    // INSTRUCTION EXECUTION
-    //
-    ////////////////////////////////////////////
-    /** InstRecord that tracks this instructions. */
-    Trace::InstRecord *traceData;
-
-    void demapPage(Addr vaddr, uint64_t asn)
-    {
-        cpu->demapPage(vaddr, asn);
-    }
-    void demapInstPage(Addr vaddr, uint64_t asn)
-    {
-        cpu->demapPage(vaddr, asn);
-    }
-    void demapDataPage(Addr vaddr, uint64_t asn)
-    {
-        cpu->demapPage(vaddr, asn);
-    }
-
-    Fault readMem(Addr addr, uint8_t *data, unsigned size, unsigned flags);
-
-    Fault writeMem(uint8_t *data, unsigned size,
-                   Addr addr, unsigned flags, uint64_t *res);
-
-    /** Splits a request in two if it crosses a dcache block. */
-    void splitRequest(RequestPtr req, RequestPtr &sreqLow,
-                      RequestPtr &sreqHigh);
-
-    /** Initiate a DTB address translation. */
-    void initiateTranslation(RequestPtr req, RequestPtr sreqLow,
-                             RequestPtr sreqHigh, uint64_t *res,
-                             BaseTLB::Mode mode);
-
-    /** Finish a DTB address translation. */
-    void finishTranslation(WholeTranslationState *state);
-
-    /** True if the DTB address translation has started. */
-    bool translationStarted;
-
-    /** True if the DTB address translation has completed. */
-    bool translationCompleted;
-
-    /** True if this address was found to match a previous load and they issued
-     * out of order. If that happend, then it's only a problem if an incoming
-     * snoop invalidate modifies the line, in which case we need to squash.
-     * If nothing modified the line the order doesn't matter.
-     */
-    bool possibleLoadViolation;
-
-    /** True if the address hit a external snoop while sitting in the LSQ.
-     * If this is true and a older instruction sees it, this instruction must
-     * reexecute
-     */
-    bool hitExternalSnoop;
-
-    /**
-     * Returns true if the DTB address translation is being delayed due to a hw
-     * page table walk.
-     */
-    bool isTranslationDelayed() const
-    {
-        return (translationStarted && !translationCompleted);
-    }
-
-    /**
-     * Saved memory requests (needed when the DTB address translation is
-     * delayed due to a hw page table walk).
-     */
-    RequestPtr savedReq;
-    RequestPtr savedSreqLow;
-    RequestPtr savedSreqHigh;
-
-    /** @todo: Consider making this private. */
-  public:
-    /** The sequence number of the instruction. */
-    InstSeqNum seqNum;
+    union Result {
+        uint64_t integer;
+        double dbl;
+        void set(uint64_t i) { integer = i; }
+        void set(double d) { dbl = d; }
+        void get(uint64_t& i) { i = integer; }
+        void get(double& d) { d = dbl; }
+    };
 
+  protected:
     enum Status {
         IqEntry,                 /// Instruction is in the IQ
         RobEntry,                /// Instruction is in the ROB
@@ -206,110 +132,240 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
         NumStatus
     };
 
-    /** The status of this BaseDynInst.  Several bits can be set. */
-    std::bitset<NumStatus> status;
-
-    /** The thread this instruction is from. */
-    ThreadID threadNumber;
+    enum Flags {
+        TranslationStarted,
+        TranslationCompleted,
+        PossibleLoadViolation,
+        HitExternalSnoop,
+        EffAddrValid,
+        RecordResult,
+        Predicate,
+        PredTaken,
+        /** Whether or not the effective address calculation is completed.
+         *  @todo: Consider if this is necessary or not.
+         */
+        EACalcDone,
+        IsStrictlyOrdered,
+        ReqMade,
+        MemOpDone,
+        MaxFlags
+    };
 
-    /** data address space ID, for loads & stores. */
-    short asid;
+  public:
+    /** The sequence number of the instruction. */
+    InstSeqNum seqNum;
 
-    /** How many source registers are ready. */
-    unsigned readyRegs;
+    /** The StaticInst used by this BaseDynInst. */
+    const StaticInstPtr staticInst;
 
     /** Pointer to the Impl's CPU object. */
     ImplCPU *cpu;
 
+    BaseCPU *getCpuPtr() { return cpu; }
+
     /** Pointer to the thread state. */
     ImplState *thread;
 
     /** The kind of fault this instruction has generated. */
     Fault fault;
 
-    /** Pointer to the data for the memory access. */
-    uint8_t *memData;
+    /** InstRecord that tracks this instructions. */
+    Trace::InstRecord *traceData;
 
-    /** The effective virtual address (lds & stores only). */
-    Addr effAddr;
+  protected:
+    /** The result of the instruction; assumes an instruction can have many
+     *  destination registers.
+     */
+    std::queue<Result> instResult;
 
-    /** The size of the request */
-    Addr effSize;
+    /** PC state for this instruction. */
+    TheISA::PCState pc;
 
-    /** Is the effective virtual address valid. */
-    bool effAddrValid;
+    /* An amalgamation of a lot of boolean values into one */
+    std::bitset<MaxFlags> instFlags;
+
+    /** The status of this BaseDynInst.  Several bits can be set. */
+    std::bitset<NumStatus> status;
+
+     /** Whether or not the source register is ready.
+     *  @todo: Not sure this should be here vs the derived class.
+     */
+    std::bitset<MaxInstSrcRegs> _readySrcRegIdx;
+
+  public:
+    /** The thread this instruction is from. */
+    ThreadID threadNumber;
+
+    /** Iterator pointing to this BaseDynInst in the list of all insts. */
+    ListIt instListIt;
+
+    ////////////////////// Branch Data ///////////////
+    /** Predicted PC state after this instruction. */
+    TheISA::PCState predPC;
+
+    /** The Macroop if one exists */
+    const StaticInstPtr macroop;
+
+    /** How many source registers are ready. */
+    uint8_t readyRegs;
+
+  public:
+    /////////////////////// Load Store Data //////////////////////
+    /** The effective virtual address (lds & stores only). */
+    Addr effAddr;
 
     /** The effective physical address. */
-    Addr physEffAddr;
+    Addr physEffAddrLow;
+
+    /** The effective physical address
+     *  of the second request for a split request
+     */
+    Addr physEffAddrHigh;
 
     /** The memory request flags (from translation). */
     unsigned memReqFlags;
 
-    union Result {
-        uint64_t integer;
-//        float fp;
-        double dbl;
-    };
-
-    /** The result of the instruction; assumes for now that there's only one
-     *  destination register.
-     */
-    Result instResult;
+    /** data address space ID, for loads & stores. */
+    short asid;
 
-    /** Records changes to result? */
-    bool recordResult;
+    /** The size of the request */
+    uint8_t effSize;
 
-    /** Did this instruction execute, or is it predicated false */
-    bool predicate;
+    /** Pointer to the data for the memory access. */
+    uint8_t *memData;
 
-  protected:
-    /** PC state for this instruction. */
-    TheISA::PCState pc;
+    /** Load queue index. */
+    int16_t lqIdx;
 
-    /** Predicted PC state after this instruction. */
-    TheISA::PCState predPC;
+    /** Store queue index. */
+    int16_t sqIdx;
 
-    /** If this is a branch that was predicted taken */
-    bool predTaken;
 
-  public:
+    /////////////////////// TLB Miss //////////////////////
+    /**
+     * Saved memory requests (needed when the DTB address translation is
+     * delayed due to a hw page table walk).
+     */
+    RequestPtr savedReq;
+    RequestPtr savedSreqLow;
+    RequestPtr savedSreqHigh;
 
-#ifdef DEBUG
-    void dumpSNList();
-#endif
+    /////////////////////// Checker //////////////////////
+    // Need a copy of main request pointer to verify on writes.
+    RequestPtr reqToVerify;
 
-    /** Whether or not the source register is ready.
-     *  @todo: Not sure this should be here vs the derived class.
+  private:
+    /** Instruction effective address.
+     *  @todo: Consider if this is necessary or not.
      */
-    bool _readySrcRegIdx[MaxInstSrcRegs];
+    Addr instEffAddr;
 
   protected:
     /** Flattened register index of the destination registers of this
      *  instruction.
      */
-    TheISA::RegIndex _flatDestRegIdx[TheISA::MaxInstDestRegs];
-
-    /** Flattened register index of the source registers of this
-     *  instruction.
-     */
-    TheISA::RegIndex _flatSrcRegIdx[TheISA::MaxInstSrcRegs];
+    std::array<TheISA::RegIndex, TheISA::MaxInstDestRegs> _flatDestRegIdx;
 
     /** Physical register index of the destination registers of this
      *  instruction.
      */
-    PhysRegIndex _destRegIdx[TheISA::MaxInstDestRegs];
+    std::array<PhysRegIndex, TheISA::MaxInstDestRegs> _destRegIdx;
 
     /** Physical register index of the source registers of this
      *  instruction.
      */
-    PhysRegIndex _srcRegIdx[TheISA::MaxInstSrcRegs];
+    std::array<PhysRegIndex, TheISA::MaxInstSrcRegs> _srcRegIdx;
 
     /** Physical register index of the previous producers of the
      *  architected destinations.
      */
-    PhysRegIndex _prevDestRegIdx[TheISA::MaxInstDestRegs];
+    std::array<PhysRegIndex, TheISA::MaxInstDestRegs> _prevDestRegIdx;
+
+
+  public:
+    /** Records changes to result? */
+    void recordResult(bool f) { instFlags[RecordResult] = f; }
+
+    /** Is the effective virtual address valid. */
+    bool effAddrValid() const { return instFlags[EffAddrValid]; }
+
+    /** Whether or not the memory operation is done. */
+    bool memOpDone() const { return instFlags[MemOpDone]; }
+    void memOpDone(bool f) { instFlags[MemOpDone] = f; }
+
+
+    ////////////////////////////////////////////
+    //
+    // INSTRUCTION EXECUTION
+    //
+    ////////////////////////////////////////////
+
+    void demapPage(Addr vaddr, uint64_t asn)
+    {
+        cpu->demapPage(vaddr, asn);
+    }
+    void demapInstPage(Addr vaddr, uint64_t asn)
+    {
+        cpu->demapPage(vaddr, asn);
+    }
+    void demapDataPage(Addr vaddr, uint64_t asn)
+    {
+        cpu->demapPage(vaddr, asn);
+    }
+
+    Fault initiateMemRead(Addr addr, unsigned size, unsigned flags);
+
+    Fault writeMem(uint8_t *data, unsigned size,
+                   Addr addr, unsigned flags, uint64_t *res);
+
+    /** Splits a request in two if it crosses a dcache block. */
+    void splitRequest(RequestPtr req, RequestPtr &sreqLow,
+                      RequestPtr &sreqHigh);
+
+    /** Initiate a DTB address translation. */
+    void initiateTranslation(RequestPtr req, RequestPtr sreqLow,
+                             RequestPtr sreqHigh, uint64_t *res,
+                             BaseTLB::Mode mode);
+
+    /** Finish a DTB address translation. */
+    void finishTranslation(WholeTranslationState *state);
+
+    /** True if the DTB address translation has started. */
+    bool translationStarted() const { return instFlags[TranslationStarted]; }
+    void translationStarted(bool f) { instFlags[TranslationStarted] = f; }
+
+    /** True if the DTB address translation has completed. */
+    bool translationCompleted() const { return instFlags[TranslationCompleted]; }
+    void translationCompleted(bool f) { instFlags[TranslationCompleted] = f; }
+
+    /** True if this address was found to match a previous load and they issued
+     * out of order. If that happend, then it's only a problem if an incoming
+     * snoop invalidate modifies the line, in which case we need to squash.
+     * If nothing modified the line the order doesn't matter.
+     */
+    bool possibleLoadViolation() const { return instFlags[PossibleLoadViolation]; }
+    void possibleLoadViolation(bool f) { instFlags[PossibleLoadViolation] = f; }
+
+    /** True if the address hit a external snoop while sitting in the LSQ.
+     * If this is true and a older instruction sees it, this instruction must
+     * reexecute
+     */
+    bool hitExternalSnoop() const { return instFlags[HitExternalSnoop]; }
+    void hitExternalSnoop(bool f) { instFlags[HitExternalSnoop] = f; }
+
+    /**
+     * Returns true if the DTB address translation is being delayed due to a hw
+     * page table walk.
+     */
+    bool isTranslationDelayed() const
+    {
+        return (translationStarted() && !translationCompleted());
+    }
 
   public:
+#ifdef DEBUG
+    void dumpSNList();
+#endif
 
     /** Returns the physical register index of the i'th destination
      *  register.
@@ -322,6 +378,7 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     /** Returns the physical register index of the i'th source register. */
     PhysRegIndex renamedSrcRegIdx(int idx) const
     {
+        assert(TheISA::MaxInstSrcRegs > idx);
         return _srcRegIdx[idx];
     }
 
@@ -333,12 +390,6 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
         return _flatDestRegIdx[idx];
     }
 
-    /** Returns the flattened register index of the i'th source register */
-    TheISA::RegIndex flattenedSrcRegIdx(int idx) const
-    {
-        return _flatSrcRegIdx[idx];
-    }
-
     /** Returns the physical register index of the previous physical register
      *  that remapped to the same logical register index.
      */
@@ -367,13 +418,6 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
         _srcRegIdx[idx] = renamed_src;
     }
 
-    /** Flattens a source architectural register index into a logical index.
-     */
-    void flattenSrcReg(int idx, TheISA::RegIndex flattened_src)
-    {
-        _flatSrcRegIdx[idx] = flattened_src;
-    }
-
     /** Flattens a destination architectural register index into a logical
      * index.
      */
@@ -388,14 +432,14 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
      *  @param seq_num The sequence number of the instruction.
      *  @param cpu Pointer to the instruction's CPU.
      */
-    BaseDynInst(StaticInstPtr staticInst, StaticInstPtr macroop,
+    BaseDynInst(const StaticInstPtr &staticInst, const StaticInstPtr &macroop,
                 TheISA::PCState pc, TheISA::PCState predPC,
                 InstSeqNum seq_num, ImplCPU *cpu);
 
     /** BaseDynInst constructor given a StaticInst pointer.
      *  @param _staticInst The StaticInst for this BaseDynInst.
      */
-    BaseDynInst(StaticInstPtr staticInst, StaticInstPtr macroop);
+    BaseDynInst(const StaticInstPtr &staticInst, const StaticInstPtr &macroop);
 
     /** BaseDynInst destructor. */
     ~BaseDynInst();
@@ -412,13 +456,19 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     void dump(std::string &outstring);
 
     /** Read this CPU's ID. */
-    int cpuId() { return cpu->cpuId(); }
+    int cpuId() const { return cpu->cpuId(); }
+
+    /** Read this CPU's Socket ID. */
+    uint32_t socketId() const { return cpu->socketId(); }
+
+    /** Read this CPU's data requestor ID */
+    MasterID masterId() const { return cpu->dataMasterId(); }
 
     /** Read this context's system-wide ID **/
-    int contextId() { return thread->contextId(); }
+    ContextID contextId() const { return thread->contextId(); }
 
     /** Returns the fault type. */
-    Fault getFault() { return fault; }
+    Fault getFault() const { return fault; }
 
     /** Checks whether or not this instruction has had its branch target
      *  calculated yet.  For now it is not utilized and is hacked to be
@@ -447,12 +497,12 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     /** Returns whether the instruction was predicted taken or not. */
     bool readPredTaken()
     {
-        return predTaken;
+        return instFlags[PredTaken];
     }
 
     void setPredTaken(bool predicted_taken)
     {
-        predTaken = predicted_taken;
+        instFlags[PredTaken] = predicted_taken;
     }
 
     /** Returns whether the instruction mispredicted. */
@@ -550,6 +600,7 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     // for machines with separate int & FP reg files
     int8_t numFPDestRegs()  const { return staticInst->numFPDestRegs(); }
     int8_t numIntDestRegs() const { return staticInst->numIntDestRegs(); }
+    int8_t numCCDestRegs() const { return staticInst->numCCDestRegs(); }
 
     /** Returns the logical register index of the i'th destination register. */
     RegIndex destRegIdx(int i) const { return staticInst->destRegIdx(i); }
@@ -557,56 +608,56 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     /** Returns the logical register index of the i'th source register. */
     RegIndex srcRegIdx(int i) const { return staticInst->srcRegIdx(i); }
 
-    /** Returns the result of an integer instruction. */
-    uint64_t readIntResult() { return instResult.integer; }
+    /** Pops a result off the instResult queue */
+    template <class T>
+    void popResult(T& t)
+    {
+        if (!instResult.empty()) {
+            instResult.front().get(t);
+            instResult.pop();
+        }
+    }
 
-    /** Returns the result of a floating point instruction. */
-    float readFloatResult() { return (float)instResult.dbl; }
+    /** Read the most recent result stored by this instruction */
+    template <class T>
+    void readResult(T& t)
+    {
+        instResult.back().get(t);
+    }
 
-    /** Returns the result of a floating point (double) instruction. */
-    double readDoubleResult() { return instResult.dbl; }
+    /** Pushes a result onto the instResult queue */
+    template <class T>
+    void setResult(T t)
+    {
+        if (instFlags[RecordResult]) {
+            Result instRes;
+            instRes.set(t);
+            instResult.push(instRes);
+        }
+    }
 
     /** Records an integer register being set to a value. */
-    void setIntRegOperand(const StaticInst *si, int idx, uint64_t val)
+    void setIntRegOperand(const StaticInst *si, int idx, IntReg val)
     {
-        if (recordResult)
-            instResult.integer = val;
+        setResult<uint64_t>(val);
     }
 
-    /** Records an fp register being set to a value. */
-    void setFloatRegOperand(const StaticInst *si, int idx, FloatReg val,
-                            int width)
+    /** Records a CC register being set to a value. */
+    void setCCRegOperand(const StaticInst *si, int idx, CCReg val)
     {
-        if (recordResult) {
-            if (width == 32)
-                instResult.dbl = (double)val;
-            else if (width == 64)
-                instResult.dbl = val;
-            else
-                panic("Unsupported width!");
-        }
+        setResult<uint64_t>(val);
     }
 
     /** Records an fp register being set to a value. */
     void setFloatRegOperand(const StaticInst *si, int idx, FloatReg val)
     {
-        if (recordResult)
-            instResult.dbl = (double)val;
-    }
-
-    /** Records an fp register being set to an integer value. */
-    void setFloatRegOperandBits(const StaticInst *si, int idx, uint64_t val,
-                                int width)
-    {
-        if (recordResult)
-            instResult.integer = val;
+        setResult<double>(val);
     }
 
     /** Records an fp register being set to an integer value. */
-    void setFloatRegOperandBits(const StaticInst *si, int idx, uint64_t val)
+    void setFloatRegOperandBits(const StaticInst *si, int idx, FloatRegBits val)
     {
-        if (recordResult)
-            instResult.integer = val;
+        setResult<uint64_t>(val);
     }
 
     /** Records that one of the source registers is ready. */
@@ -736,28 +787,28 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     bool isSquashedInROB() const { return status[SquashedInROB]; }
 
     /** Read the PC state of this instruction. */
-    const TheISA::PCState pcState() const { return pc; }
+    TheISA::PCState pcState() const { return pc; }
 
     /** Set the PC state of this instruction. */
-    const void pcState(const TheISA::PCState &val) { pc = val; }
+    void pcState(const TheISA::PCState &val) { pc = val; }
 
     /** Read the PC of this instruction. */
-    const Addr instAddr() const { return pc.instAddr(); }
+    Addr instAddr() const { return pc.instAddr(); }
 
     /** Read the PC of the next instruction. */
-    const Addr nextInstAddr() const { return pc.nextInstAddr(); }
+    Addr nextInstAddr() const { return pc.nextInstAddr(); }
 
     /**Read the micro PC of this instruction. */
-    const Addr microPC() const { return pc.microPC(); }
+    Addr microPC() const { return pc.microPC(); }
 
     bool readPredicate()
     {
-        return predicate;
+        return instFlags[Predicate];
     }
 
     void setPredicate(bool val)
     {
-        predicate = val;
+        instFlags[Predicate] = val;
 
         if (traceData) {
             traceData->setPredicate(val);
@@ -776,54 +827,24 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     /** Returns the thread context. */
     ThreadContext *tcBase() { return thread->getTC(); }
 
-  private:
-    /** Instruction effective address.
-     *  @todo: Consider if this is necessary or not.
-     */
-    Addr instEffAddr;
-
-    /** Whether or not the effective address calculation is completed.
-     *  @todo: Consider if this is necessary or not.
-     */
-    bool eaCalcDone;
-
-    /** Is this instruction's memory access uncacheable. */
-    bool isUncacheable;
-
-    /** Has this instruction generated a memory request. */
-    bool reqMade;
-
   public:
     /** Sets the effective address. */
-    void setEA(Addr &ea) { instEffAddr = ea; eaCalcDone = true; }
+    void setEA(Addr ea) { instEffAddr = ea; instFlags[EACalcDone] = true; }
 
     /** Returns the effective address. */
-    const Addr &getEA() const { return instEffAddr; }
+    Addr getEA() const { return instEffAddr; }
 
     /** Returns whether or not the eff. addr. calculation has been completed. */
-    bool doneEACalc() { return eaCalcDone; }
+    bool doneEACalc() { return instFlags[EACalcDone]; }
 
     /** Returns whether or not the eff. addr. source registers are ready. */
     bool eaSrcsReady();
 
-    /** Whether or not the memory operation is done. */
-    bool memOpDone;
-
-    /** Is this instruction's memory access uncacheable. */
-    bool uncacheable() { return isUncacheable; }
+    /** Is this instruction's memory access strictly ordered? */
+    bool strictlyOrdered() const { return instFlags[IsStrictlyOrdered]; }
 
     /** Has this instruction generated a memory request. */
-    bool hasRequest() { return reqMade; }
-
-  public:
-    /** Load queue index. */
-    int16_t lqIdx;
-
-    /** Store queue index. */
-    int16_t sqIdx;
-
-    /** Iterator pointing to this BaseDynInst in the list of all insts. */
-    ListIt instListIt;
+    bool hasRequest() { return instFlags[ReqMade]; }
 
     /** Returns iterator to this instruction in the list of all insts. */
     ListIt &getInstListIt() { return instListIt; }
@@ -833,32 +854,42 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
 
   public:
     /** Returns the number of consecutive store conditional failures. */
-    unsigned readStCondFailures()
+    unsigned int readStCondFailures() const
     { return thread->storeCondFailures; }
 
     /** Sets the number of consecutive store conditional failures. */
-    void setStCondFailures(unsigned sc_failures)
+    void setStCondFailures(unsigned int sc_failures)
     { thread->storeCondFailures = sc_failures; }
+
+  public:
+    // monitor/mwait funtions
+    void armMonitor(Addr address) { cpu->armMonitor(threadNumber, address); }
+    bool mwait(PacketPtr pkt) { return cpu->mwait(threadNumber, pkt); }
+    void mwaitAtomic(ThreadContext *tc)
+    { return cpu->mwaitAtomic(threadNumber, tc, cpu->dtb); }
+    AddressMonitor *getAddrMonitor()
+    { return cpu->getCpuAddrMonitor(threadNumber); }
 };
 
 template<class Impl>
 Fault
-BaseDynInst<Impl>::readMem(Addr addr, uint8_t *data,
-                           unsigned size, unsigned flags)
+BaseDynInst<Impl>::initiateMemRead(Addr addr, unsigned size, unsigned flags)
 {
-    reqMade = true;
+    instFlags[ReqMade] = true;
     Request *req = NULL;
     Request *sreqLow = NULL;
     Request *sreqHigh = NULL;
 
-    if (reqMade && translationStarted) {
+    if (instFlags[ReqMade] && translationStarted()) {
         req = savedReq;
         sreqLow = savedSreqLow;
         sreqHigh = savedSreqHigh;
     } else {
-        req = new Request(asid, addr, size, flags, this->pc.instAddr(),
+        req = new Request(asid, addr, size, flags, masterId(), this->pc.instAddr(),
                           thread->contextId(), threadNumber);
 
+        req->taskId(cpu->taskId());
+
         // Only split the request if the ISA supports unaligned accesses.
         if (TheISA::HasUnalignedMemAcc) {
             splitRequest(req, sreqLow, sreqHigh);
@@ -866,29 +897,28 @@ BaseDynInst<Impl>::readMem(Addr addr, uint8_t *data,
         initiateTranslation(req, sreqLow, sreqHigh, NULL, BaseTLB::Read);
     }
 
-    if (translationCompleted) {
+    if (translationCompleted()) {
         if (fault == NoFault) {
             effAddr = req->getVaddr();
             effSize = size;
-            effAddrValid = true;
-            fault = cpu->read(req, sreqLow, sreqHigh, data, lqIdx);
+            instFlags[EffAddrValid] = true;
+
+            if (cpu->checker) {
+                if (reqToVerify != NULL) {
+                    delete reqToVerify;
+                }
+                reqToVerify = new Request(*req);
+            }
+            fault = cpu->read(req, sreqLow, sreqHigh, lqIdx);
         } else {
             // Commit will have to clean up whatever happened.  Set this
             // instruction as executed.
             this->setExecuted();
         }
-
-        if (fault != NoFault) {
-            // Return a fixed value to keep simulation deterministic even
-            // along misspeculated paths.
-            if (data)
-                bzero(data, size);
-        }
     }
 
-    if (traceData) {
-        traceData->setAddr(addr);
-    }
+    if (traceData)
+        traceData->setMem(addr, size, flags);
 
     return fault;
 }
@@ -898,23 +928,24 @@ Fault
 BaseDynInst<Impl>::writeMem(uint8_t *data, unsigned size,
                             Addr addr, unsigned flags, uint64_t *res)
 {
-    if (traceData) {
-        traceData->setAddr(addr);
-    }
+    if (traceData)
+        traceData->setMem(addr, size, flags);
 
-    reqMade = true;
+    instFlags[ReqMade] = true;
     Request *req = NULL;
     Request *sreqLow = NULL;
     Request *sreqHigh = NULL;
 
-    if (reqMade && translationStarted) {
+    if (instFlags[ReqMade] && translationStarted()) {
         req = savedReq;
         sreqLow = savedSreqLow;
         sreqHigh = savedSreqHigh;
     } else {
-        req = new Request(asid, addr, size, flags, this->pc.instAddr(),
+        req = new Request(asid, addr, size, flags, masterId(), this->pc.instAddr(),
                           thread->contextId(), threadNumber);
 
+        req->taskId(cpu->taskId());
+
         // Only split the request if the ISA supports unaligned accesses.
         if (TheISA::HasUnalignedMemAcc) {
             splitRequest(req, sreqLow, sreqHigh);
@@ -922,10 +953,17 @@ BaseDynInst<Impl>::writeMem(uint8_t *data, unsigned size,
         initiateTranslation(req, sreqLow, sreqHigh, res, BaseTLB::Write);
     }
 
-    if (fault == NoFault && translationCompleted) {
+    if (fault == NoFault && translationCompleted()) {
         effAddr = req->getVaddr();
         effSize = size;
-        effAddrValid = true;
+        instFlags[EffAddrValid] = true;
+
+        if (cpu->checker) {
+            if (reqToVerify != NULL) {
+                delete reqToVerify;
+            }
+            reqToVerify = new Request(*req);
+        }
         fault = cpu->write(req, sreqLow, sreqHigh, data, sqIdx);
     }
 
@@ -938,7 +976,7 @@ BaseDynInst<Impl>::splitRequest(RequestPtr req, RequestPtr &sreqLow,
                                 RequestPtr &sreqHigh)
 {
     // Check to see if the request crosses the next level block boundary.
-    unsigned block_size = cpu->getDcachePort()->peerBlockSize();
+    unsigned block_size = cpu->cacheLineSize();
     Addr addr = req->getVaddr();
     Addr split_addr = roundDown(addr + req->getSize() - 1, block_size);
     assert(split_addr <= addr || split_addr - addr < block_size);
@@ -955,7 +993,7 @@ BaseDynInst<Impl>::initiateTranslation(RequestPtr req, RequestPtr sreqLow,
                                        RequestPtr sreqHigh, uint64_t *res,
                                        BaseTLB::Mode mode)
 {
-    translationStarted = true;
+    translationStarted(true);
 
     if (!TheISA::HasUnalignedMemAcc || sreqLow == NULL) {
         WholeTranslationState *state =
@@ -964,8 +1002,16 @@ BaseDynInst<Impl>::initiateTranslation(RequestPtr req, RequestPtr sreqLow,
         // One translation if the request isn't split.
         DataTranslation<BaseDynInstPtr> *trans =
             new DataTranslation<BaseDynInstPtr>(this, state);
+
         cpu->dtb->translateTiming(req, thread->getTC(), trans, mode);
-        if (!translationCompleted) {
+
+        if (!translationCompleted()) {
+            // The translation isn't yet complete, so we can't possibly have a
+            // fault. Overwrite any existing fault we might have from a previous
+            // execution of this instruction (e.g. an uncachable load that
+            // couldn't execute because it wasn't at the head of the ROB).
+            fault = NoFault;
+
             // Save memory requests.
             savedReq = state->mainReq;
             savedSreqLow = state->sreqLow;
@@ -983,7 +1029,14 @@ BaseDynInst<Impl>::initiateTranslation(RequestPtr req, RequestPtr sreqLow,
 
         cpu->dtb->translateTiming(sreqLow, thread->getTC(), stransLow, mode);
         cpu->dtb->translateTiming(sreqHigh, thread->getTC(), stransHigh, mode);
-        if (!translationCompleted) {
+
+        if (!translationCompleted()) {
+            // The translation isn't yet complete, so we can't possibly have a
+            // fault. Overwrite any existing fault we might have from a previous
+            // execution of this instruction (e.g. an uncachable load that
+            // couldn't execute because it wasn't at the head of the ROB).
+            fault = NoFault;
+
             // Save memory requests.
             savedReq = state->mainReq;
             savedSreqLow = state->sreqLow;
@@ -998,11 +1051,18 @@ BaseDynInst<Impl>::finishTranslation(WholeTranslationState *state)
 {
     fault = state->getFault();
 
-    if (state->isUncacheable())
-        isUncacheable = true;
+    instFlags[IsStrictlyOrdered] = state->isStrictlyOrdered();
 
     if (fault == NoFault) {
-        physEffAddr = state->getPaddr();
+        // save Paddr for a single req
+        physEffAddrLow = state->getPaddr();
+
+        // case for the request that has been split
+        if (state->isSplit) {
+          physEffAddrLow = state->sreqLow->getPaddr();
+          physEffAddrHigh = state->sreqHigh->getPaddr();
+        }
+
         memReqFlags = state->getFlags();
 
         if (state->mainReq->isCondSwap()) {
@@ -1015,7 +1075,7 @@ BaseDynInst<Impl>::finishTranslation(WholeTranslationState *state)
     }
     delete state;
 
-    translationCompleted = true;
+    translationCompleted(true);
 }
 
 #endif // __CPU_BASE_DYN_INST_HH__