ruby: move stall and wakeup functions to AbstractController
[gem5.git] / src / cpu / base_dyn_inst.hh
index bd2d9fa95baf09bb88f86262f25662e08c2c549e..20278bd301677fd31f71a3392aedaae24fcf2659 100644 (file)
@@ -1,4 +1,16 @@
 /*
+ * Copyright (c) 2011 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) 2004-2006 The Regents of The University of Michigan
  * Copyright (c) 2009 The University of Edinburgh
  * All rights reserved.
 #include <bitset>
 #include <list>
 #include <string>
+#include <queue>
 
-#include "arch/faults.hh"
 #include "arch/utility.hh"
-#include "base/fast_alloc.hh"
 #include "base/trace.hh"
-#include "config/full_system.hh"
 #include "config/the_isa.hh"
+#include "cpu/checker/cpu.hh"
 #include "cpu/o3/comm.hh"
 #include "cpu/exetrace.hh"
 #include "cpu/inst_seq.hh"
@@ -51,6 +62,7 @@
 #include "cpu/translation.hh"
 #include "mem/packet.hh"
 #include "sim/byteswap.hh"
+#include "sim/fault_fwd.hh"
 #include "sim/system.hh"
 #include "sim/tlb.hh"
 
  * Defines a dynamic instruction context.
  */
 
-// Forward declaration.
-class StaticInstPtr;
-
 template <class Impl>
-class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
+class BaseDynInst : public RefCounted
 {
   public:
     // Typedef for the CPU.
@@ -79,82 +88,26 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
 
     // The DynInstPtr type.
     typedef typename Impl::DynInstPtr DynInstPtr;
+    typedef RefCountingPtr<BaseDynInst<Impl> > BaseDynInstPtr;
 
     // The list of instructions iterator type.
     typedef typename std::list<DynInstPtr>::iterator ListIt;
 
     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;
-
-    ////////////////////////////////////////////
-    //
-    // 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);
-    }
-
-    /**
-     * Does a read to a given address.
-     * @param addr The address to read.
-     * @param data The read's data is written into this parameter.
-     * @param flags The request's flags.
-     * @return Returns any fault due to the read.
-     */
-    template <class T>
-    Fault read(Addr addr, T &data, unsigned flags);
-
-    Fault readBytes(Addr addr, uint8_t *data, unsigned size, unsigned flags);
-
-    /**
-     * Does a write to a given address.
-     * @param data The data to be written.
-     * @param addr The address to write to.
-     * @param flags The request's flags.
-     * @param res The result of the write (for load locked/store conditionals).
-     * @return Returns any fault due to the write.
-     */
-    template <class T>
-    Fault write(T data, Addr addr, unsigned flags, uint64_t *res);
-
-    Fault writeBytes(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);
-
-    /** @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
@@ -181,17 +134,31 @@ 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,
+        IsUncacheable,
+        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. */
+    StaticInstPtr staticInst;
 
     /** Pointer to the Impl's CPU object. */
     ImplCPU *cpu;
@@ -202,64 +169,91 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     /** 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;
+
+  protected:
+    /** The result of the instruction; assumes an instruction can have many
+     *  destination registers.
+     */
+    std::queue<Result> instResult;
+
+    /** PC state for this instruction. */
+    TheISA::PCState pc;
+
+    /* 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 */
+    StaticInstPtr macroop;
+
+    /** How many source registers are ready. */
+    uint8_t readyRegs;
+
+  public:
+    /////////////////////// Load Store Data //////////////////////
     /** The effective virtual address (lds & stores only). */
     Addr effAddr;
 
-    /** Is the effective virtual address valid. */
-    bool effAddrValid;
-
     /** The effective physical address. */
     Addr physEffAddr;
 
-    /** Effective virtual address for a copy source. */
-    Addr copySrcEffAddr;
-
-    /** Effective physical address for a copy source. */
-    Addr copySrcPhysEffAddr;
-
     /** 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
@@ -267,11 +261,6 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
      */
     TheISA::RegIndex _flatDestRegIdx[TheISA::MaxInstDestRegs];
 
-    /** Flattened register index of the source registers of this
-     *  instruction.
-     */
-    TheISA::RegIndex _flatSrcRegIdx[TheISA::MaxInstSrcRegs];
-
     /** Physical register index of the destination registers of this
      *  instruction.
      */
@@ -287,7 +276,91 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
      */
     PhysRegIndex _prevDestRegIdx[TheISA::MaxInstDestRegs];
 
+
   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 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() 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.
@@ -300,6 +373,7 @@ 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];
     }
 
@@ -311,12 +385,6 @@ 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.
      */
@@ -345,13 +413,6 @@ 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.
      */
@@ -366,23 +427,14 @@ 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, TheISA::PCState pc,
-                TheISA::PCState predPC, InstSeqNum seq_num, ImplCPU *cpu);
-
-    /** BaseDynInst constructor given a binary instruction.
-     *  @param inst The binary instruction.
-     *  @param _pc The PC state for the instruction.
-     *  @param _predPC The predicted next PC state for the instruction.
-     *  @param seq_num The sequence number of the instruction.
-     *  @param cpu Pointer to the instruction's CPU.
-     */
-    BaseDynInst(TheISA::ExtMachInst inst, TheISA::PCState pc,
-                TheISA::PCState predPC, InstSeqNum seq_num, ImplCPU *cpu);
+    BaseDynInst(StaticInstPtr staticInst, 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);
+    BaseDynInst(StaticInstPtr staticInst, StaticInstPtr macroop);
 
     /** BaseDynInst destructor. */
     ~BaseDynInst();
@@ -401,6 +453,9 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     /** Read this CPU's ID. */
     int cpuId() { return cpu->cpuId(); }
 
+    /** Read this CPU's data requestor ID */
+    MasterID masterId() { return cpu->dataMasterId(); }
+
     /** Read this context's system-wide ID **/
     int contextId() { return thread->contextId(); }
 
@@ -434,12 +489,12 @@ 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. */
@@ -461,7 +516,6 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     { return staticInst->isStoreConditional(); }
     bool isInstPrefetch() const { return staticInst->isInstPrefetch(); }
     bool isDataPrefetch() const { return staticInst->isDataPrefetch(); }
-    bool isCopy()         const { return staticInst->isCopy(); }
     bool isInteger()      const { return staticInst->isInteger(); }
     bool isFloating()     const { return staticInst->isFloating(); }
     bool isControl()      const { return staticInst->isControl(); }
@@ -478,6 +532,7 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     { return staticInst->isSerializeBefore() || status[SerializeBefore]; }
     bool isSerializeAfter() const
     { return staticInst->isSerializeAfter() || status[SerializeAfter]; }
+    bool isSquashAfter() const { return staticInst->isSquashAfter(); }
     bool isMemBarrier()   const { return staticInst->isMemBarrier(); }
     bool isWriteBarrier() const { return staticInst->isWriteBarrier(); }
     bool isNonSpeculative() const { return staticInst->isNonSpeculative(); }
@@ -544,56 +599,68 @@ 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)
     {
-        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)
     {
-        if (recordResult) {
-            if (width == 32)
-                instResult.dbl = (double)val;
-            else if (width == 64)
-                instResult.dbl = val;
-            else
-                panic("Unsupported width!");
+        if (width == 32 || width == 64) {
+            setResult<double>(val);
+        } else {
+            panic("Unsupported width!");
         }
     }
 
     /** Records an fp register being set to a value. */
     void setFloatRegOperand(const StaticInst *si, int idx, FloatReg val)
     {
-        if (recordResult)
-            instResult.dbl = (double)val;
+        setResult<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<uint64_t>(val);
     }
 
     /** Records an fp register being set to an integer value. */
     void setFloatRegOperandBits(const StaticInst *si, int idx, uint64_t val)
     {
-        if (recordResult)
-            instResult.integer = val;
+        setResult<uint64_t>(val);
     }
 
     /** Records that one of the source registers is ready. */
@@ -739,12 +806,12 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
 
     bool readPredicate()
     {
-        return predicate;
+        return instFlags[Predicate];
     }
 
     void setPredicate(bool val)
     {
-        predicate = val;
+        instFlags[Predicate] = val;
 
         if (traceData) {
             traceData->setPredicate(val);
@@ -763,54 +830,24 @@ 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; }
 
     /** 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; }
+    bool uncacheable() { return instFlags[IsUncacheable]; }
 
     /** 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; }
@@ -830,57 +867,58 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
 
 template<class Impl>
 Fault
-BaseDynInst<Impl>::readBytes(Addr addr, uint8_t *data,
-                             unsigned size, unsigned flags)
+BaseDynInst<Impl>::readMem(Addr addr, uint8_t *data,
+                           unsigned size, unsigned flags)
 {
-    reqMade = true;
-    Request *req = new Request(asid, addr, size, flags, this->pc.instAddr(),
-                               thread->contextId(), threadNumber);
-
+    instFlags[ReqMade] = true;
+    Request *req = NULL;
     Request *sreqLow = NULL;
     Request *sreqHigh = NULL;
 
-    // Only split the request if the ISA supports unaligned accesses.
-    if (TheISA::HasUnalignedMemAcc) {
-        splitRequest(req, sreqLow, sreqHigh);
-    }
-    initiateTranslation(req, sreqLow, sreqHigh, NULL, BaseTLB::Read);
-
-    if (fault == NoFault) {
-        effAddr = req->getVaddr();
-        effAddrValid = true;
-        fault = cpu->read(req, sreqLow, sreqHigh, data, lqIdx);
+    if (instFlags[ReqMade] && translationStarted()) {
+        req = savedReq;
+        sreqLow = savedSreqLow;
+        sreqHigh = savedSreqHigh;
     } else {
-        // Commit will have to clean up whatever happened.  Set this
-        // instruction as executed.
-        this->setExecuted();
-    }
+        req = new Request(asid, addr, size, flags, masterId(), this->pc.instAddr(),
+                          thread->contextId(), threadNumber);
 
-    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);
+        // Only split the request if the ISA supports unaligned accesses.
+        if (TheISA::HasUnalignedMemAcc) {
+            splitRequest(req, sreqLow, sreqHigh);
+        }
+        initiateTranslation(req, sreqLow, sreqHigh, NULL, BaseTLB::Read);
     }
 
-    return fault;
-}
-
-template<class Impl>
-template<class T>
-inline Fault
-BaseDynInst<Impl>::read(Addr addr, T &data, unsigned flags)
-{
-    Fault fault = readBytes(addr, (uint8_t *)&data, sizeof(T), flags);
+    if (translationCompleted()) {
+        if (fault == NoFault) {
+            effAddr = req->getVaddr();
+            effSize = size;
+            instFlags[EffAddrValid] = true;
+
+            if (cpu->checker) {
+                if (reqToVerify != NULL) {
+                    delete reqToVerify;
+                }
+                reqToVerify = new Request(*req);
+            }
+            fault = cpu->read(req, sreqLow, sreqHigh, data, lqIdx);
+        } else {
+            // Commit will have to clean up whatever happened.  Set this
+            // instruction as executed.
+            this->setExecuted();
+        }
 
-    data = TheISA::gtoh(data);
+        if (fault != NoFault) {
+            // Return a fixed value to keep simulation deterministic even
+            // along misspeculated paths.
+            if (data)
+                bzero(data, size);
+        }
+    }
 
     if (traceData) {
-        traceData->setData(data);
+        traceData->setAddr(addr);
     }
 
     return fault;
@@ -888,54 +926,57 @@ BaseDynInst<Impl>::read(Addr addr, T &data, unsigned flags)
 
 template<class Impl>
 Fault
-BaseDynInst<Impl>::writeBytes(uint8_t *data, unsigned size,
-                              Addr addr, unsigned flags, uint64_t *res)
+BaseDynInst<Impl>::writeMem(uint8_t *data, unsigned size,
+                            Addr addr, unsigned flags, uint64_t *res)
 {
     if (traceData) {
         traceData->setAddr(addr);
     }
 
-    reqMade = true;
-    Request *req = new Request(asid, addr, size, flags, this->pc.instAddr(),
-                               thread->contextId(), threadNumber);
-
+    instFlags[ReqMade] = true;
+    Request *req = NULL;
     Request *sreqLow = NULL;
     Request *sreqHigh = NULL;
 
-    // Only split the request if the ISA supports unaligned accesses.
-    if (TheISA::HasUnalignedMemAcc) {
-        splitRequest(req, sreqLow, sreqHigh);
+    if (instFlags[ReqMade] && translationStarted()) {
+        req = savedReq;
+        sreqLow = savedSreqLow;
+        sreqHigh = savedSreqHigh;
+    } else {
+        req = new Request(asid, addr, size, flags, masterId(), this->pc.instAddr(),
+                          thread->contextId(), threadNumber);
+
+        // Only split the request if the ISA supports unaligned accesses.
+        if (TheISA::HasUnalignedMemAcc) {
+            splitRequest(req, sreqLow, sreqHigh);
+        }
+        initiateTranslation(req, sreqLow, sreqHigh, res, BaseTLB::Write);
     }
-    initiateTranslation(req, sreqLow, sreqHigh, res, BaseTLB::Write);
 
-    if (fault == NoFault) {
+    if (fault == NoFault && translationCompleted()) {
         effAddr = req->getVaddr();
-        effAddrValid = true;
+        effSize = size;
+        instFlags[EffAddrValid] = true;
+
+        if (cpu->checker) {
+            if (reqToVerify != NULL) {
+                delete reqToVerify;
+            }
+            reqToVerify = new Request(*req);
+        }
         fault = cpu->write(req, sreqLow, sreqHigh, data, sqIdx);
     }
 
     return fault;
 }
 
-template<class Impl>
-template<class T>
-inline Fault
-BaseDynInst<Impl>::write(T data, Addr addr, unsigned flags, uint64_t *res)
-{
-    if (traceData) {
-        traceData->setData(data);
-    }
-    data = TheISA::htog(data);
-    return writeBytes((uint8_t *)&data, sizeof(T), addr, flags, res);
-}
-
 template<class Impl>
 inline void
 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->getDataPort().peerBlockSize();
     Addr addr = req->getVaddr();
     Addr split_addr = roundDown(addr + req->getSize() - 1, block_size);
     assert(split_addr <= addr || split_addr - addr < block_size);
@@ -952,26 +993,40 @@ BaseDynInst<Impl>::initiateTranslation(RequestPtr req, RequestPtr sreqLow,
                                        RequestPtr sreqHigh, uint64_t *res,
                                        BaseTLB::Mode mode)
 {
+    translationStarted(true);
+
     if (!TheISA::HasUnalignedMemAcc || sreqLow == NULL) {
         WholeTranslationState *state =
             new WholeTranslationState(req, NULL, res, mode);
 
         // One translation if the request isn't split.
-        DataTranslation<BaseDynInst<Impl> > *trans =
-            new DataTranslation<BaseDynInst<Impl> >(this, state);
+        DataTranslation<BaseDynInstPtr> *trans =
+            new DataTranslation<BaseDynInstPtr>(this, state);
         cpu->dtb->translateTiming(req, thread->getTC(), trans, mode);
+        if (!translationCompleted()) {
+            // Save memory requests.
+            savedReq = state->mainReq;
+            savedSreqLow = state->sreqLow;
+            savedSreqHigh = state->sreqHigh;
+        }
     } else {
         WholeTranslationState *state =
             new WholeTranslationState(req, sreqLow, sreqHigh, NULL, res, mode);
 
         // Two translations when the request is split.
-        DataTranslation<BaseDynInst<Impl> > *stransLow =
-            new DataTranslation<BaseDynInst<Impl> >(this, state, 0);
-        DataTranslation<BaseDynInst<Impl> > *stransHigh =
-            new DataTranslation<BaseDynInst<Impl> >(this, state, 1);
+        DataTranslation<BaseDynInstPtr> *stransLow =
+            new DataTranslation<BaseDynInstPtr>(this, state, 0);
+        DataTranslation<BaseDynInstPtr> *stransHigh =
+            new DataTranslation<BaseDynInstPtr>(this, state, 1);
 
         cpu->dtb->translateTiming(sreqLow, thread->getTC(), stransLow, mode);
         cpu->dtb->translateTiming(sreqHigh, thread->getTC(), stransHigh, mode);
+        if (!translationCompleted()) {
+            // Save memory requests.
+            savedReq = state->mainReq;
+            savedSreqLow = state->sreqLow;
+            savedSreqHigh = state->sreqHigh;
+        }
     }
 }
 
@@ -981,8 +1036,7 @@ BaseDynInst<Impl>::finishTranslation(WholeTranslationState *state)
 {
     fault = state->getFault();
 
-    if (state->isUncacheable())
-        isUncacheable = true;
+    instFlags[IsUncacheable] = state->isUncacheable();
 
     if (fault == NoFault) {
         physEffAddr = state->getPaddr();
@@ -997,6 +1051,8 @@ BaseDynInst<Impl>::finishTranslation(WholeTranslationState *state)
         state->deleteReqs();
     }
     delete state;
+
+    translationCompleted(true);
 }
 
 #endif // __CPU_BASE_DYN_INST_HH__