Merge in .hgignore from head.
[gem5.git] / src / cpu / base_dyn_inst.hh
index 07d53d278c39c146b5a3ec6bc257ba64c855fcbd..a55c1e3c0bf6505280f22875f9d01eb2ed94eb34 100644 (file)
@@ -171,15 +171,15 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     /** The kind of fault this instruction has generated. */
     Fault fault;
 
-    /** The memory request. */
-    Request *req;
-
     /** Pointer to the data for the memory access. */
     uint8_t *memData;
 
     /** The effective virtual address (lds & stores only). */
     Addr effAddr;
 
+    /** Is the effective virtual address valid. */
+    bool effAddrValid;
+
     /** The effective physical address. */
     Addr physEffAddr;
 
@@ -209,6 +209,10 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     /** PC of this instruction. */
     Addr PC;
 
+    /** Micro PC of this instruction. */
+    Addr microPC;
+
+  protected:
     /** Next non-speculative PC.  It is not filled in at fetch, but rather
      *  once the target of the branch is truly known (either decode or
      *  execute).
@@ -218,15 +222,23 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     /** Next non-speculative NPC. Target PC for Mips or Sparc. */
     Addr nextNPC;
 
+    /** Next non-speculative micro PC. */
+    Addr nextMicroPC;
+
     /** Predicted next PC. */
     Addr predPC;
 
     /** Predicted next NPC. */
     Addr predNPC;
 
+    /** Predicted next microPC */
+    Addr predMicroPC;
+
     /** If this is a branch that was predicted taken */
     bool predTaken;
 
+  public:
+
     /** Count of total number of dynamic instructions. */
     static int instcount;
 
@@ -337,6 +349,17 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     {
         _flatDestRegIdx[idx] = flattened_dest;
     }
+    /** BaseDynInst constructor given a binary instruction.
+     *  @param staticInst A StaticInstPtr to the underlying instruction.
+     *  @param PC The PC of the instruction.
+     *  @param pred_PC The predicted next PC.
+     *  @param pred_NPC The predicted next NPC.
+     *  @param seq_num The sequence number of the instruction.
+     *  @param cpu Pointer to the instruction's CPU.
+     */
+    BaseDynInst(StaticInstPtr staticInst, Addr PC, Addr NPC, Addr microPC,
+            Addr pred_PC, Addr pred_NPC, Addr pred_MicroPC,
+            InstSeqNum seq_num, ImplCPU *cpu);
 
     /** BaseDynInst constructor given a binary instruction.
      *  @param inst The binary instruction.
@@ -346,8 +369,8 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
      *  @param seq_num The sequence number of the instruction.
      *  @param cpu Pointer to the instruction's CPU.
      */
-    BaseDynInst(TheISA::ExtMachInst inst, Addr PC, Addr NPC,
-            Addr pred_PC, Addr pred_NPC,
+    BaseDynInst(TheISA::ExtMachInst inst, Addr PC, Addr NPC, Addr microPC,
+            Addr pred_PC, Addr pred_NPC, Addr pred_MicroPC,
             InstSeqNum seq_num, ImplCPU *cpu);
 
     /** BaseDynInst constructor given a StaticInst pointer.
@@ -390,13 +413,27 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     /** Returns the next NPC.  This could be the speculative next NPC if it is
      *  called prior to the actual branch target being calculated.
      */
-    Addr readNextNPC() { return nextNPC; }
+    Addr readNextNPC()
+    {
+#if ISA_HAS_DELAY_SLOT
+        return nextNPC;
+#else
+        return nextPC + sizeof(TheISA::MachInst);
+#endif
+    }
+
+    Addr readNextMicroPC()
+    {
+        return nextMicroPC;
+    }
 
     /** Set the predicted target of this current instruction. */
-    void setPredTarg(Addr predicted_PC, Addr predicted_NPC)
+    void setPredTarg(Addr predicted_PC, Addr predicted_NPC,
+            Addr predicted_MicroPC)
     {
         predPC = predicted_PC;
         predNPC = predicted_NPC;
+        predMicroPC = predicted_MicroPC;
     }
 
     /** Returns the predicted PC immediately after the branch. */
@@ -405,6 +442,9 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     /** Returns the predicted PC two instructions after the branch */
     Addr readPredNPC() { return predNPC; }
 
+    /** Returns the predicted micro PC after the branch */
+    Addr readPredMicroPC() { return predMicroPC; }
+
     /** Returns whether the instruction was predicted taken or not. */
     bool readPredTaken()
     {
@@ -419,7 +459,9 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     /** Returns whether the instruction mispredicted. */
     bool mispredicted()
     {
-        return predPC != nextPC || predNPC != nextNPC;
+        return readPredPC() != readNextPC() ||
+            readPredNPC() != readNextNPC() ||
+            readPredMicroPC() != readNextMicroPC();
     }
 
     //
@@ -456,6 +498,12 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     bool isQuiesce() const { return staticInst->isQuiesce(); }
     bool isIprAccess() const { return staticInst->isIprAccess(); }
     bool isUnverifiable() const { return staticInst->isUnverifiable(); }
+    bool isMacroop() const { return staticInst->isMacroop(); }
+    bool isMicroop() const { return staticInst->isMicroop(); }
+    bool isDelayedCommit() const { return staticInst->isDelayedCommit(); }
+    bool isLastMicroop() const { return staticInst->isLastMicroop(); }
+    bool isFirstMicroop() const { return staticInst->isFirstMicroop(); }
+    bool isMicroBranch() const { return staticInst->isMicroBranch(); }
 
     /** Temporarily sets this instruction as a serialize before instruction. */
     void setSerializeBefore() { status.set(SerializeBefore); }
@@ -590,12 +638,18 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     /** Returns whether or not this instruction is ready to issue. */
     bool readyToIssue() const { return status[CanIssue]; }
 
+    /** Clears this instruction being able to issue. */
+    void clearCanIssue() { status.reset(CanIssue); }
+
     /** Sets this instruction as issued from the IQ. */
     void setIssued() { status.set(Issued); }
 
     /** Returns whether or not this instruction has issued. */
     bool isIssued() const { return status[Issued]; }
 
+    /** Clears this instruction as being issued. */
+    void clearIssued() { status.reset(Issued); }
+
     /** Sets this instruction as executed. */
     void setExecuted() { status.set(Executed); }
 
@@ -683,16 +737,26 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     /** Read the PC of this instruction. */
     const Addr readPC() const { return PC; }
 
+    /**Read the micro PC of this instruction. */
+    const Addr readMicroPC() const { return microPC; }
+
     /** Set the next PC of this instruction (its actual target). */
-    void setNextPC(uint64_t val)
+    void setNextPC(Addr val)
     {
         nextPC = val;
     }
 
     /** Set the next NPC of this instruction (the target in Mips or Sparc).*/
-    void setNextNPC(uint64_t val)
+    void setNextNPC(Addr val)
     {
+#if ISA_HAS_DELAY_SLOT
         nextNPC = val;
+#endif
+    }
+
+    void setNextMicroPC(Addr val)
+    {
+        nextMicroPC = val;
     }
 
     /** Sets the ASID. */
@@ -718,6 +782,12 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
      */
     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; }
@@ -734,6 +804,12 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     /** Whether or not the memory operation is done. */
     bool memOpDone;
 
+    /** Is this instruction's memory access uncacheable. */
+    bool uncacheable() { return isUncacheable; }
+
+    /** Has this instruction generated a memory request. */
+    bool hasRequest() { return reqMade; }
+
   public:
     /** Load queue index. */
     int16_t lqIdx;
@@ -765,25 +841,25 @@ template<class T>
 inline Fault
 BaseDynInst<Impl>::read(Addr addr, T &data, unsigned flags)
 {
-    // Sometimes reads will get retried, so they may come through here
-    // twice.
-    if (!req) {
-        req = new Request();
-        req->setVirt(asid, addr, sizeof(T), flags, this->PC);
-        req->setThreadContext(thread->readCpuId(), threadNumber);
-    } else {
-        assert(addr == req->getVaddr());
-    }
+    reqMade = true;
+    Request *req = new Request();
+    req->setVirt(asid, addr, sizeof(T), flags, this->PC);
+    req->setThreadContext(thread->readCpuId(), threadNumber);
 
     if ((req->getVaddr() & (TheISA::VMPageSize - 1)) + req->getSize() >
         TheISA::VMPageSize) {
+        delete req;
         return TheISA::genAlignmentFault();
     }
 
     fault = cpu->translateDataReadReq(req, thread);
 
+    if (req->isUncacheable())
+        isUncacheable = true;
+
     if (fault == NoFault) {
         effAddr = req->getVaddr();
+        effAddrValid = true;
         physEffAddr = req->getPaddr();
         memReqFlags = req->getFlags();
 
@@ -806,6 +882,7 @@ BaseDynInst<Impl>::read(Addr addr, T &data, unsigned flags)
         // Commit will have to clean up whatever happened.  Set this
         // instruction as executed.
         this->setExecuted();
+        delete req;
     }
 
     if (traceData) {
@@ -826,23 +903,32 @@ BaseDynInst<Impl>::write(T data, Addr addr, unsigned flags, uint64_t *res)
         traceData->setData(data);
     }
 
-    assert(req == NULL);
-
-    req = new Request();
+    reqMade = true;
+    Request *req = new Request();
     req->setVirt(asid, addr, sizeof(T), flags, this->PC);
     req->setThreadContext(thread->readCpuId(), threadNumber);
 
     if ((req->getVaddr() & (TheISA::VMPageSize - 1)) + req->getSize() >
         TheISA::VMPageSize) {
+        delete req;
         return TheISA::genAlignmentFault();
     }
 
     fault = cpu->translateDataWriteReq(req, thread);
 
+    if (req->isUncacheable())
+        isUncacheable = true;
+
     if (fault == NoFault) {
         effAddr = req->getVaddr();
+        effAddrValid = true;
         physEffAddr = req->getPaddr();
         memReqFlags = req->getFlags();
+
+        if (req->isCondSwap()) {
+            assert(res);
+            req->setExtraData(*res);
+        }
 #if 0
         if (cpu->system->memctrl->badaddr(physEffAddr)) {
             fault = TheISA::genMachineCheckFault();
@@ -852,12 +938,8 @@ BaseDynInst<Impl>::write(T data, Addr addr, unsigned flags, uint64_t *res)
 #else
         fault = cpu->write(req, data, sqIdx);
 #endif
-    }
-
-    if (res) {
-        // always return some result to keep misspeculated paths
-        // (which will ignore faults) deterministic
-        *res = (fault == NoFault) ? req->getScResult() : 0;
+    } else {
+        delete req;
     }
 
     return fault;