replace NULL with 0.... Why isn't NULL defined by default on Mac OS X I don't know
[gem5.git] / src / cpu / base_dyn_inst.hh
index 3a7852f7989bffb262027118e119a7510d1d7eb4..c6881095459a47b2ed0758dc4a451935b53a0e6f 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (c) 2004-2005 The Regents of The University of Michigan
+ * Copyright (c) 2004-2006 The Regents of The University of Michigan
  * All rights reserved.
  *
  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  * (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: Kevin Lim
  */
 
 #ifndef __CPU_BASE_DYN_INST_HH__
 #define __CPU_BASE_DYN_INST_HH__
 
+#include <bitset>
+#include <list>
 #include <string>
-#include <vector>
 
+#include "arch/faults.hh"
 #include "base/fast_alloc.hh"
 #include "base/trace.hh"
 #include "config/full_system.hh"
 #include "cpu/exetrace.hh"
 #include "cpu/inst_seq.hh"
-#include "cpu/o3/comm.hh"
+#include "cpu/op_class.hh"
 #include "cpu/static_inst.hh"
-#include "encumbered/cpu/full/bpred_update.hh"
-#include "encumbered/cpu/full/op_class.hh"
-#include "encumbered/cpu/full/spec_memory.hh"
-#include "encumbered/cpu/full/spec_state.hh"
-#include "encumbered/mem/functional/main.hh"
+#include "mem/packet.hh"
+#include "sim/system.hh"
 
 /**
  * @file
@@ -58,21 +59,32 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
 {
   public:
     // Typedef for the CPU.
-    typedef typename Impl::FullCPU FullCPU;
+    typedef typename Impl::CPUType ImplCPU;
+    typedef typename ImplCPU::ImplState ImplState;
 
-    /// Binary machine instruction type.
+    // Binary machine instruction type.
     typedef TheISA::MachInst MachInst;
-    /// Logical register index type.
+    // Extended machine instruction type
+    typedef TheISA::ExtMachInst ExtMachInst;
+    // Logical register index type.
     typedef TheISA::RegIndex RegIndex;
-    /// Integer register index type.
+    // Integer register type.
     typedef TheISA::IntReg IntReg;
+    // Floating point register type.
+    typedef TheISA::FloatReg FloatReg;
+
+    // The DynInstPtr type.
+    typedef typename Impl::DynInstPtr DynInstPtr;
+
+    // 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
+        MaxInstSrcRegs = TheISA::MaxInstSrcRegs,       /// Max source regs
+        MaxInstDestRegs = TheISA::MaxInstDestRegs,     /// Max dest regs
     };
 
-    /** The static inst used by this dyn inst. */
+    /** The StaticInst used by this BaseDynInst. */
     StaticInstPtr staticInst;
 
     ////////////////////////////////////////////
@@ -80,11 +92,27 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     // INSTRUCTION EXECUTION
     //
     ////////////////////////////////////////////
+    /** InstRecord that tracks this instructions. */
     Trace::InstRecord *traceData;
 
+    /**
+     * 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);
 
+    /**
+     * 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);
@@ -96,44 +124,37 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
 
     /** @todo: Consider making this private. */
   public:
-    /** Is this instruction valid. */
-    bool valid;
-
     /** The sequence number of the instruction. */
     InstSeqNum seqNum;
 
-    /** How many source registers are ready. */
-    unsigned readyRegs;
-
-    /** Is the instruction completed. */
-    bool completed;
-
-    /** Can this instruction issue. */
-    bool canIssue;
-
-    /** Has this instruction issued. */
-    bool issued;
-
-    /** Has this instruction executed (or made it through execute) yet. */
-    bool executed;
-
-    /** Can this instruction commit. */
-    bool canCommit;
-
-    /** Is this instruction squashed. */
-    bool squashed;
-
-    /** Is this instruction squashed in the instruction queue. */
-    bool squashedInIQ;
-
-    /** Is this a recover instruction. */
-    bool recoverInst;
-
-    /** Is this a thread blocking instruction. */
-    bool blockingInst; /* this inst has called thread_block() */
+    enum Status {
+        IqEntry,                 /// Instruction is in the IQ
+        RobEntry,                /// Instruction is in the ROB
+        LsqEntry,                /// Instruction is in the LSQ
+        Completed,               /// Instruction has completed
+        ResultReady,             /// Instruction has its result
+        CanIssue,                /// Instruction can issue and execute
+        Issued,                  /// Instruction has issued
+        Executed,                /// Instruction has executed
+        CanCommit,               /// Instruction can commit
+        AtCommit,                /// Instruction has reached commit
+        Committed,               /// Instruction has committed
+        Squashed,                /// Instruction is squashed
+        SquashedInIQ,            /// Instruction is squashed in the IQ
+        SquashedInLSQ,           /// Instruction is squashed in the LSQ
+        SquashedInROB,           /// Instruction is squashed in the ROB
+        RecoverInst,             /// Is a recover instruction
+        BlockingInst,            /// Is a blocking instruction
+        ThreadsyncWait,          /// Is a thread synchronization instruction
+        SerializeBefore,         /// Needs to serialize on
+                                 /// instructions ahead of it
+        SerializeAfter,          /// Needs to serialize instructions behind it
+        SerializeHandled,        /// Serialization has been handled
+        NumStatus
+    };
 
-    /** Is this a thread syncrhonization instruction. */
-    bool threadsyncWait;
+    /** The status of this BaseDynInst.  Several bits can be set. */
+    std::bitset<NumStatus> status;
 
     /** The thread this instruction is from. */
     short threadNumber;
@@ -141,15 +162,24 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     /** data address space ID, for loads & stores. */
     short asid;
 
-    /** Pointer to the FullCPU object. */
-    FullCPU *cpu;
+    /** How many source registers are ready. */
+    unsigned readyRegs;
+
+    /** Pointer to the Impl's CPU object. */
+    ImplCPU *cpu;
 
-    /** Pointer to the exec context.  Will not exist in the final version. */
-    CPUExecContext *cpuXC;
+    /** Pointer to the thread state. */
+    ImplState *thread;
 
     /** 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;
 
@@ -165,15 +195,9 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     /** The memory request flags (from translation). */
     unsigned memReqFlags;
 
-    /** The size of the data to be stored. */
-    int storeSize;
-
-    /** The data to be stored. */
-    IntReg storeData;
-
     union Result {
         uint64_t integer;
-        float fp;
+//        float fp;
         double dbl;
     };
 
@@ -191,23 +215,38 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
      */
     Addr nextPC;
 
+    /** Next non-speculative NPC. Target PC for Mips or Sparc. */
+    Addr nextNPC;
+
     /** Predicted next PC. */
     Addr predPC;
 
     /** Count of total number of dynamic instructions. */
     static int instcount;
 
-    /** Whether or not the source register is ready.  Not sure this should be
-     *  here vs. the derived class.
+#ifdef DEBUG
+    void dumpSNList();
+#endif
+
+    /** Whether or not the source register is ready.
+     *  @todo: Not sure this should be here vs the derived class.
      */
     bool _readySrcRegIdx[MaxInstSrcRegs];
 
   public:
-    /** BaseDynInst constructor given a binary instruction. */
-    BaseDynInst(MachInst inst, Addr PC, Addr Pred_PC, InstSeqNum seq_num,
-                FullCPU *cpu);
+    /** BaseDynInst constructor given a binary instruction.
+     *  @param inst The binary instruction.
+     *  @param PC The PC of the instruction.
+     *  @param pred_PC The predicted next PC.
+     *  @param seq_num The sequence number of the instruction.
+     *  @param cpu Pointer to the instruction's CPU.
+     */
+    BaseDynInst(ExtMachInst inst, Addr PC, Addr pred_PC, InstSeqNum seq_num,
+                ImplCPU *cpu);
 
-    /** BaseDynInst constructor given a static inst pointer. */
+    /** BaseDynInst constructor given a StaticInst pointer.
+     *  @param _staticInst The StaticInst for this BaseDynInst.
+     */
     BaseDynInst(StaticInstPtr &_staticInst);
 
     /** BaseDynInst destructor. */
@@ -218,13 +257,6 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     void initVars();
 
   public:
-    void
-    trace_mem(Fault fault,      // last fault
-              MemCmd cmd,       // last command
-              Addr addr,        // virtual address of access
-              void *p,          // memory accessed
-              int nbytes);      // access size
-
     /** Dumps out contents of this BaseDynInst. */
     void dump();
 
@@ -237,6 +269,7 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     /** Checks whether or not this instruction has had its branch target
      *  calculated yet.  For now it is not utilized and is hacked to be
      *  always false.
+     *  @todo: Actually use this instruction.
      */
     bool doneTargCalc() { return false; }
 
@@ -245,6 +278,11 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
      */
     Addr readNextPC() { return nextPC; }
 
+    /** 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; }
+
     /** Set the predicted target of this current instruction. */
     void setPredTarg(Addr predicted_PC) { predPC = predicted_PC; }
 
@@ -252,13 +290,20 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     Addr readPredTarg() { return predPC; }
 
     /** Returns whether the instruction was predicted taken or not. */
-    bool predTaken() {
-        return( predPC != (PC + sizeof(MachInst) ) );
-    }
+    bool predTaken()
+#if ISA_HAS_DELAY_SLOT
+    { return predPC != (nextPC + sizeof(MachInst)); }
+#else
+    { return predPC != (PC + sizeof(MachInst)); }
+#endif
 
     /** Returns whether the instruction mispredicted. */
-    bool mispredicted() { return (predPC != nextPC); }
-
+    bool mispredicted()
+#if ISA_HAS_DELAY_SLOT
+    { return predPC != nextNPC; }
+#else
+    { return predPC != nextPC; }
+#endif
     //
     //  Instruction types.  Forward checks to StaticInst object.
     //
@@ -266,6 +311,8 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     bool isMemRef()              const { return staticInst->isMemRef(); }
     bool isLoad()        const { return staticInst->isLoad(); }
     bool isStore()       const { return staticInst->isStore(); }
+    bool isStoreConditional() const
+    { return staticInst->isStoreConditional(); }
     bool isInstPrefetch() const { return staticInst->isInstPrefetch(); }
     bool isDataPrefetch() const { return staticInst->isDataPrefetch(); }
     bool isCopy()         const { return staticInst->isCopy(); }
@@ -278,11 +325,47 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     bool isIndirectCtrl() const { return staticInst->isIndirectCtrl(); }
     bool isCondCtrl()    const { return staticInst->isCondCtrl(); }
     bool isUncondCtrl()          const { return staticInst->isUncondCtrl(); }
+    bool isCondDelaySlot() const { return staticInst->isCondDelaySlot(); }
     bool isThreadSync()   const { return staticInst->isThreadSync(); }
     bool isSerializing()  const { return staticInst->isSerializing(); }
+    bool isSerializeBefore() const
+    { return staticInst->isSerializeBefore() || status[SerializeBefore]; }
+    bool isSerializeAfter() const
+    { return staticInst->isSerializeAfter() || status[SerializeAfter]; }
     bool isMemBarrier()   const { return staticInst->isMemBarrier(); }
     bool isWriteBarrier() const { return staticInst->isWriteBarrier(); }
     bool isNonSpeculative() const { return staticInst->isNonSpeculative(); }
+    bool isQuiesce() const { return staticInst->isQuiesce(); }
+    bool isIprAccess() const { return staticInst->isIprAccess(); }
+    bool isUnverifiable() const { return staticInst->isUnverifiable(); }
+
+    /** Temporarily sets this instruction as a serialize before instruction. */
+    void setSerializeBefore() { status.set(SerializeBefore); }
+
+    /** Clears the serializeBefore part of this instruction. */
+    void clearSerializeBefore() { status.reset(SerializeBefore); }
+
+    /** Checks if this serializeBefore is only temporarily set. */
+    bool isTempSerializeBefore() { return status[SerializeBefore]; }
+
+    /** Temporarily sets this instruction as a serialize after instruction. */
+    void setSerializeAfter() { status.set(SerializeAfter); }
+
+    /** Clears the serializeAfter part of this instruction.*/
+    void clearSerializeAfter() { status.reset(SerializeAfter); }
+
+    /** Checks if this serializeAfter is only temporarily set. */
+    bool isTempSerializeAfter() { return status[SerializeAfter]; }
+
+    /** Sets the serialization part of this instruction as handled. */
+    void setSerializeHandled() { status.set(SerializeHandled); }
+
+    /** Checks if the serialization part of this instruction has been
+     *  handled.  This does not apply to the temporary serializing
+     *  state; it only applies to this instruction's own permanent
+     *  serializing state.
+     */
+    bool isSerializeHandled() { return status[SerializeHandled]; }
 
     /** Returns the opclass of this instruction. */
     OpClass opClass() const { return staticInst->opClass(); }
@@ -290,10 +373,10 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     /** Returns the branch target address. */
     Addr branchTarget() const { return staticInst->branchTarget(PC); }
 
-    /** Number of source registers. */
-    int8_t numSrcRegs()         const { return staticInst->numSrcRegs(); }
+    /** Returns the number of source registers. */
+    int8_t numSrcRegs()        const { return staticInst->numSrcRegs(); }
 
-    /** Number of destination registers. */
+    /** Returns the number of destination registers. */
     int8_t numDestRegs() const { return staticInst->numDestRegs(); }
 
     // the following are used to track physical register usage
@@ -302,50 +385,62 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     int8_t numIntDestRegs() const { return staticInst->numIntDestRegs(); }
 
     /** Returns the logical register index of the i'th destination register. */
-    RegIndex destRegIdx(int i) const
-    {
-        return staticInst->destRegIdx(i);
-    }
+    RegIndex destRegIdx(int i) const { return staticInst->destRegIdx(i); }
 
     /** Returns the logical register index of the i'th source register. */
-    RegIndex srcRegIdx(int i) const
-    {
-        return staticInst->srcRegIdx(i);
-    }
+    RegIndex srcRegIdx(int i) const { return staticInst->srcRegIdx(i); }
 
     /** Returns the result of an integer instruction. */
     uint64_t readIntResult() { return instResult.integer; }
 
     /** Returns the result of a floating point instruction. */
-    float readFloatResult() { return instResult.fp; }
+    float readFloatResult() { return (float)instResult.dbl; }
 
     /** Returns the result of a floating point (double) instruction. */
     double readDoubleResult() { return instResult.dbl; }
 
-    //Push to .cc file.
-    /** Records that one of the source registers is ready. */
-    void markSrcRegReady()
+    /** Records an integer register being set to a value. */
+    void setIntReg(const StaticInst *si, int idx, uint64_t val)
     {
-        ++readyRegs;
-        if(readyRegs == numSrcRegs()) {
-            canIssue = true;
-        }
+        instResult.integer = val;
     }
 
-    /** Marks a specific register as ready.
-     *  @todo: Move this to .cc file.
-     */
-    void markSrcRegReady(RegIndex src_idx)
+    /** Records an fp register being set to a value. */
+    void setFloatReg(const StaticInst *si, int idx, FloatReg val, int width)
     {
-        ++readyRegs;
+        if (width == 32)
+            instResult.dbl = (double)val;
+        else if (width == 64)
+            instResult.dbl = val;
+        else
+            panic("Unsupported width!");
+    }
 
-        _readySrcRegIdx[src_idx] = 1;
+    /** Records an fp register being set to a value. */
+    void setFloatReg(const StaticInst *si, int idx, FloatReg val)
+    {
+//        instResult.fp = val;
+        instResult.dbl = (double)val;
+    }
 
-        if(readyRegs == numSrcRegs()) {
-            canIssue = true;
-        }
+    /** Records an fp register being set to an integer value. */
+    void setFloatRegBits(const StaticInst *si, int idx, uint64_t val, int width)
+    {
+        instResult.integer = val;
+    }
+
+    /** Records an fp register being set to an integer value. */
+    void setFloatRegBits(const StaticInst *si, int idx, uint64_t val)
+    {
+        instResult.integer = val;
     }
 
+    /** Records that one of the source registers is ready. */
+    void markSrcRegReady();
+
+    /** Marks a specific register as ready. */
+    void markSrcRegReady(RegIndex src_idx);
+
     /** Returns if a source register is ready. */
     bool isReadySrcRegIdx(int idx) const
     {
@@ -353,66 +448,146 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     }
 
     /** Sets this instruction as completed. */
-    void setCompleted() { completed = true; }
+    void setCompleted() { status.set(Completed); }
+
+    /** Returns whether or not this instruction is completed. */
+    bool isCompleted() const { return status[Completed]; }
 
-    /** Returns whethe or not this instruction is completed. */
-    bool isCompleted() const { return completed; }
+    /** Marks the result as ready. */
+    void setResultReady() { status.set(ResultReady); }
+
+    /** Returns whether or not the result is ready. */
+    bool isResultReady() const { return status[ResultReady]; }
 
     /** Sets this instruction as ready to issue. */
-    void setCanIssue() { canIssue = true; }
+    void setCanIssue() { status.set(CanIssue); }
 
     /** Returns whether or not this instruction is ready to issue. */
-    bool readyToIssue() const { return canIssue; }
+    bool readyToIssue() const { return status[CanIssue]; }
 
     /** Sets this instruction as issued from the IQ. */
-    void setIssued() { issued = true; }
+    void setIssued() { status.set(Issued); }
 
     /** Returns whether or not this instruction has issued. */
-    bool isIssued() const { return issued; }
+    bool isIssued() const { return status[Issued]; }
 
     /** Sets this instruction as executed. */
-    void setExecuted() { executed = true; }
+    void setExecuted() { status.set(Executed); }
 
     /** Returns whether or not this instruction has executed. */
-    bool isExecuted() const { return executed; }
+    bool isExecuted() const { return status[Executed]; }
 
     /** Sets this instruction as ready to commit. */
-    void setCanCommit() { canCommit = true; }
+    void setCanCommit() { status.set(CanCommit); }
 
     /** Clears this instruction as being ready to commit. */
-    void clearCanCommit() { canCommit = false; }
+    void clearCanCommit() { status.reset(CanCommit); }
 
     /** Returns whether or not this instruction is ready to commit. */
-    bool readyToCommit() const { return canCommit; }
+    bool readyToCommit() const { return status[CanCommit]; }
+
+    void setAtCommit() { status.set(AtCommit); }
+
+    bool isAtCommit() { return status[AtCommit]; }
+
+    /** Sets this instruction as committed. */
+    void setCommitted() { status.set(Committed); }
+
+    /** Returns whether or not this instruction is committed. */
+    bool isCommitted() const { return status[Committed]; }
 
     /** Sets this instruction as squashed. */
-    void setSquashed() { squashed = true; }
+    void setSquashed() { status.set(Squashed); }
 
     /** Returns whether or not this instruction is squashed. */
-    bool isSquashed() const { return squashed; }
+    bool isSquashed() const { return status[Squashed]; }
+
+    //Instruction Queue Entry
+    //-----------------------
+    /** Sets this instruction as a entry the IQ. */
+    void setInIQ() { status.set(IqEntry); }
+
+    /** Sets this instruction as a entry the IQ. */
+    void clearInIQ() { status.reset(IqEntry); }
+
+    /** Returns whether or not this instruction has issued. */
+    bool isInIQ() const { return status[IqEntry]; }
 
     /** Sets this instruction as squashed in the IQ. */
-    void setSquashedInIQ() { squashedInIQ = true; }
+    void setSquashedInIQ() { status.set(SquashedInIQ); status.set(Squashed);}
 
     /** Returns whether or not this instruction is squashed in the IQ. */
-    bool isSquashedInIQ() const { return squashedInIQ; }
+    bool isSquashedInIQ() const { return status[SquashedInIQ]; }
+
+
+    //Load / Store Queue Functions
+    //-----------------------
+    /** Sets this instruction as a entry the LSQ. */
+    void setInLSQ() { status.set(LsqEntry); }
+
+    /** Sets this instruction as a entry the LSQ. */
+    void removeInLSQ() { status.reset(LsqEntry); }
+
+    /** Returns whether or not this instruction is in the LSQ. */
+    bool isInLSQ() const { return status[LsqEntry]; }
+
+    /** Sets this instruction as squashed in the LSQ. */
+    void setSquashedInLSQ() { status.set(SquashedInLSQ);}
+
+    /** Returns whether or not this instruction is squashed in the LSQ. */
+    bool isSquashedInLSQ() const { return status[SquashedInLSQ]; }
+
+
+    //Reorder Buffer Functions
+    //-----------------------
+    /** Sets this instruction as a entry the ROB. */
+    void setInROB() { status.set(RobEntry); }
+
+    /** Sets this instruction as a entry the ROB. */
+    void clearInROB() { status.reset(RobEntry); }
+
+    /** Returns whether or not this instruction is in the ROB. */
+    bool isInROB() const { return status[RobEntry]; }
+
+    /** Sets this instruction as squashed in the ROB. */
+    void setSquashedInROB() { status.set(SquashedInROB); }
+
+    /** Returns whether or not this instruction is squashed in the ROB. */
+    bool isSquashedInROB() const { return status[SquashedInROB]; }
 
     /** Read the PC of this instruction. */
     const Addr readPC() const { return PC; }
 
     /** Set the next PC of this instruction (its actual target). */
-    void setNextPC(uint64_t val) { nextPC = val; }
+    void setNextPC(uint64_t val)
+    {
+        nextPC = val;
+    }
 
-    /** Returns the exec context.
-     *  @todo: Remove this once the ExecContext is no longer used.
-     */
-    ExecContext *xcBase() { return cpuXC->getProxy(); }
+    /** Set the next NPC of this instruction (the target in Mips or Sparc).*/
+    void setNextNPC(uint64_t val)
+    {
+        nextNPC = val;
+    }
+
+    /** Sets the ASID. */
+    void setASID(short addr_space_id) { asid = addr_space_id; }
+
+    /** Sets the thread id. */
+    void setTid(unsigned tid) { threadNumber = tid; }
+
+    /** Sets the pointer to the thread state. */
+    void setThreadState(ImplState *state) { thread = state; }
+
+    /** 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.
      */
@@ -431,12 +606,24 @@ class BaseDynInst : public FastAlloc, public RefCounted
     /** Returns whether or not the eff. addr. source registers are ready. */
     bool eaSrcsReady();
 
+    /** Whether or not the memory operation is done. */
+    bool memOpDone;
+
   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;
+
+    /** Returns iterator to this instruction in the list of all insts. */
+    ListIt &getInstListIt() { return instListIt; }
+
+    /** Sets iterator for this instruction in the list of all insts. */
+    void setInstListIt(ListIt _instListIt) { instListIt = _instListIt; }
 };
 
 template<class Impl>
@@ -444,34 +631,47 @@ template<class T>
 inline Fault
 BaseDynInst<Impl>::read(Addr addr, T &data, unsigned flags)
 {
-    MemReqPtr req = new MemReq(addr, cpuXC->getProxy(), sizeof(T), flags);
-    req->asid = asid;
-
-    fault = cpu->translateDataReadReq(req);
+    // 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());
+    }
 
-    // Record key MemReq parameters so we can generate another one
-    // just like it for the timing access without calling translate()
-    // again (which might mess up the TLB).
-    // Do I ever really need this? -KTL 3/05
-    effAddr = req->vaddr;
-    physEffAddr = req->paddr;
-    memReqFlags = req->flags;
+    if ((req->getVaddr() & (TheISA::VMPageSize - 1)) + req->getSize() >
+        TheISA::VMPageSize) {
+        return TheISA::genAlignmentFault();
+    }
 
-    /**
-     * @todo
-     * Replace the disjoint functional memory with a unified one and remove
-     * this hack.
-     */
-#if !FULL_SYSTEM
-    req->paddr = req->vaddr;
-#endif
+    fault = cpu->translateDataReadReq(req, thread);
 
     if (fault == NoFault) {
+        effAddr = req->getVaddr();
+        physEffAddr = req->getPaddr();
+        memReqFlags = req->getFlags();
+
+#if 0
+        if (cpu->system->memctrl->badaddr(physEffAddr)) {
+            fault = TheISA::genMachineCheckFault();
+            data = (T)-1;
+            this->setExecuted();
+        } else {
+            fault = cpu->read(req, data, lqIdx);
+        }
+#else
         fault = cpu->read(req, data, lqIdx);
+#endif
     } else {
         // Return a fixed value to keep simulation deterministic even
         // along misspeculated paths.
         data = (T)-1;
+
+        // Commit will have to clean up whatever happened.  Set this
+        // instruction as executed.
+        this->setExecuted();
     }
 
     if (traceData) {
@@ -492,36 +692,38 @@ BaseDynInst<Impl>::write(T data, Addr addr, unsigned flags, uint64_t *res)
         traceData->setData(data);
     }
 
-    MemReqPtr req = new MemReq(addr, cpuXC->getProxy(), sizeof(T), flags);
+    assert(req == NULL);
 
-    req->asid = asid;
+    req = new Request();
+    req->setVirt(asid, addr, sizeof(T), flags, this->PC);
+    req->setThreadContext(thread->readCpuId(), threadNumber);
 
-    fault = cpu->translateDataWriteReq(req);
+    if ((req->getVaddr() & (TheISA::VMPageSize - 1)) + req->getSize() >
+        TheISA::VMPageSize) {
+        return TheISA::genAlignmentFault();
+    }
 
-    // Record key MemReq parameters so we can generate another one
-    // just like it for the timing access without calling translate()
-    // again (which might mess up the TLB).
-    effAddr = req->vaddr;
-    physEffAddr = req->paddr;
-    memReqFlags = req->flags;
-
-    /**
-     * @todo
-     * Replace the disjoint functional memory with a unified one and remove
-     * this hack.
-     */
-#if !FULL_SYSTEM
-    req->paddr = req->vaddr;
-#endif
+    fault = cpu->translateDataWriteReq(req, thread);
 
     if (fault == NoFault) {
+        effAddr = req->getVaddr();
+        physEffAddr = req->getPaddr();
+        memReqFlags = req->getFlags();
+#if 0
+        if (cpu->system->memctrl->badaddr(physEffAddr)) {
+            fault = TheISA::genMachineCheckFault();
+        } else {
+            fault = cpu->write(req, data, sqIdx);
+        }
+#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->result : 0;
+        *res = (fault == NoFault) ? req->getScResult() : 0;
     }
 
     return fault;