cpu: O3 add a header declaring the DerivO3CPU
[gem5.git] / src / cpu / simple_thread.hh
index 90502fe9f77159048f9a4b22b238e2aec3837b76..8594e44712f02be4dc7e30d2150365a206ff6d96 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,
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  * All rights reserved.
  *
 #ifndef __CPU_SIMPLE_THREAD_HH__
 #define __CPU_SIMPLE_THREAD_HH__
 
+#include "arch/decoder.hh"
 #include "arch/isa.hh"
 #include "arch/isa_traits.hh"
-#include "arch/regfile.hh"
+#include "arch/registers.hh"
 #include "arch/tlb.hh"
 #include "arch/types.hh"
 #include "base/types.hh"
-#include "config/full_system.hh"
+#include "config/the_isa.hh"
 #include "cpu/thread_context.hh"
 #include "cpu/thread_state.hh"
+#include "debug/FloatRegs.hh"
+#include "debug/IntRegs.hh"
+#include "mem/page_table.hh"
 #include "mem/request.hh"
 #include "sim/byteswap.hh"
 #include "sim/eventq.hh"
+#include "sim/process.hh"
 #include "sim/serialize.hh"
+#include "sim/system.hh"
 
 class BaseCPU;
-
-#if FULL_SYSTEM
-
-#include "sim/system.hh"
+class CheckerCPU;
 
 class FunctionProfile;
 class ProfileNode;
-class FunctionalPort;
-class PhysicalPort;
 
 namespace TheISA {
     namespace Kernel {
         class Statistics;
-    };
-};
-
-#else // !FULL_SYSTEM
-
-#include "sim/process.hh"
-#include "mem/page_table.hh"
-class TranslatingPort;
-
-#endif // FULL_SYSTEM
+    }
+}
 
 /**
  * The SimpleThread object provides a combination of the ThreadState
@@ -105,31 +110,16 @@ class SimpleThread : public ThreadState
     TheISA::IntReg intRegs[TheISA::NumIntRegs];
     TheISA::ISA isa;    // one "instance" of the current ISA.
 
-    /** The current microcode pc for the currently executing macro
-     * operation.
-     */
-    MicroPC microPC;
-
-    /** The next microcode pc for the currently executing macro
-     * operation.
-     */
-    MicroPC nextMicroPC;
-
-    /** The current pc.
-     */
-    Addr PC;
-
-    /** The next pc.
-     */
-    Addr nextPC;
+    TheISA::PCState _pcState;
 
-    /** The next next pc.
-     */
-    Addr nextNPC;
+    /** Did this instruction execute or is it predicated false */
+    bool predicate;
 
   public:
-    // pointer to CPU associated with this SimpleThread
-    BaseCPU *cpu;
+    std::string name() const
+    {
+        return csprintf("%s.[tid:%i]", baseCpu->name(), tc->threadId());
+    }
 
     ProxyThreadContext<SimpleThread> *tc;
 
@@ -138,15 +128,16 @@ class SimpleThread : public ThreadState
     TheISA::TLB *itb;
     TheISA::TLB *dtb;
 
+    TheISA::Decoder decoder;
+
     // constructor: initialize SimpleThread from given process structure
-#if FULL_SYSTEM
+    // FS
     SimpleThread(BaseCPU *_cpu, int _thread_num, System *_system,
                  TheISA::TLB *_itb, TheISA::TLB *_dtb,
                  bool use_kernel_stats = true);
-#else
-    SimpleThread(BaseCPU *_cpu, int _thread_num, Process *_process,
-                 TheISA::TLB *_itb, TheISA::TLB *_dtb, int _asid);
-#endif
+    // SE
+    SimpleThread(BaseCPU *_cpu, int _thread_num, System *_system,
+                 Process *_process, TheISA::TLB *_itb, TheISA::TLB *_dtb);
 
     SimpleThread();
 
@@ -190,39 +181,27 @@ class SimpleThread : public ThreadState
         dtb->demapPage(vaddr, asn);
     }
 
-#if FULL_SYSTEM
-    int getInstAsid() { return isa.instAsid(); }
-    int getDataAsid() { return isa.dataAsid(); }
-
     void dumpFuncProfile();
 
     Fault hwrei();
 
     bool simPalCheck(int palFunc);
 
-#endif
-
     /*******************************************
      * ThreadContext interface functions.
      ******************************************/
 
-    BaseCPU *getCpuPtr() { return cpu; }
+    BaseCPU *getCpuPtr() { return baseCpu; }
 
     TheISA::TLB *getITBPtr() { return itb; }
 
     TheISA::TLB *getDTBPtr() { return dtb; }
 
-    System *getSystemPtr() { return system; }
+    CheckerCPU *getCheckerCpuPtr() { return NULL; }
 
-#if FULL_SYSTEM
-    FunctionalPort *getPhysPort() { return physPort; }
+    TheISA::Decoder *getDecoderPtr() { return &decoder; }
 
-    /** Return a virtual port. This port cannot be cached locally in an object.
-     * After a CPU switch it may point to the wrong memory object which could
-     * mean stale data.
-     */
-    VirtualPort *getVirtPort() { return virtPort; }
-#endif
+    System *getSystemPtr() { return system; }
 
     Status status() const { return _status; }
 
@@ -230,7 +209,7 @@ class SimpleThread : public ThreadState
 
     /// Set the status to Active.  Optional delay indicates number of
     /// cycles to wait before beginning execution.
-    void activate(int delay = 1);
+    void activate(Cycles delay = Cycles(1));
 
     /// Set the status to Suspended.
     void suspend();
@@ -240,22 +219,14 @@ class SimpleThread : public ThreadState
 
     virtual bool misspeculating();
 
-    Fault instRead(RequestPtr &req)
-    {
-        panic("instRead not implemented");
-        // return funcPhysMem->read(req, inst);
-        return NoFault;
-    }
-
     void copyArchRegs(ThreadContext *tc);
 
     void clearArchRegs()
     {
-        microPC = 0;
-        nextMicroPC = 1;
-        PC = nextPC = nextNPC = 0;
+        _pcState = 0;
         memset(intRegs, 0, sizeof(intRegs));
         memset(floatRegs.i, 0, sizeof(floatRegs.i));
+        isa.clear();
     }
 
     //
@@ -265,27 +236,38 @@ class SimpleThread : public ThreadState
     {
         int flatIndex = isa.flattenIntIndex(reg_idx);
         assert(flatIndex < TheISA::NumIntRegs);
-        return intRegs[flatIndex];
+        uint64_t regVal = intRegs[flatIndex];
+        DPRINTF(IntRegs, "Reading int reg %d (%d) as %#x.\n",
+                reg_idx, flatIndex, regVal);
+        return regVal;
     }
 
     FloatReg readFloatReg(int reg_idx)
     {
         int flatIndex = isa.flattenFloatIndex(reg_idx);
         assert(flatIndex < TheISA::NumFloatRegs);
-        return floatRegs.f[flatIndex];
+        FloatReg regVal = floatRegs.f[flatIndex];
+        DPRINTF(FloatRegs, "Reading float reg %d (%d) as %f, %#x.\n",
+                reg_idx, flatIndex, regVal, floatRegs.i[flatIndex]);
+        return regVal;
     }
 
     FloatRegBits readFloatRegBits(int reg_idx)
     {
         int flatIndex = isa.flattenFloatIndex(reg_idx);
         assert(flatIndex < TheISA::NumFloatRegs);
-        return floatRegs.i[flatIndex];
+        FloatRegBits regVal = floatRegs.i[flatIndex];
+        DPRINTF(FloatRegs, "Reading float reg %d (%d) bits as %#x, %f.\n",
+                reg_idx, flatIndex, regVal, floatRegs.f[flatIndex]);
+        return regVal;
     }
 
     void setIntReg(int reg_idx, uint64_t val)
     {
         int flatIndex = isa.flattenIntIndex(reg_idx);
         assert(flatIndex < TheISA::NumIntRegs);
+        DPRINTF(IntRegs, "Setting int reg %d (%d) to %#x.\n",
+                reg_idx, flatIndex, val);
         intRegs[flatIndex] = val;
     }
 
@@ -294,69 +276,66 @@ class SimpleThread : public ThreadState
         int flatIndex = isa.flattenFloatIndex(reg_idx);
         assert(flatIndex < TheISA::NumFloatRegs);
         floatRegs.f[flatIndex] = val;
+        DPRINTF(FloatRegs, "Setting float reg %d (%d) to %f, %#x.\n",
+                reg_idx, flatIndex, val, floatRegs.i[flatIndex]);
     }
 
     void setFloatRegBits(int reg_idx, FloatRegBits val)
     {
         int flatIndex = isa.flattenFloatIndex(reg_idx);
         assert(flatIndex < TheISA::NumFloatRegs);
-        floatRegs.i[flatIndex] = val;
-    }
-
-    uint64_t readPC()
-    {
-        return PC;
+        // XXX: Fix array out of bounds compiler error for gem5.fast
+        // when checkercpu enabled
+        if (flatIndex < TheISA::NumFloatRegs)
+            floatRegs.i[flatIndex] = val;
+        DPRINTF(FloatRegs, "Setting float reg %d (%d) bits to %#x, %#f.\n",
+                reg_idx, flatIndex, val, floatRegs.f[flatIndex]);
     }
 
-    void setPC(uint64_t val)
+    TheISA::PCState
+    pcState()
     {
-        PC = val;
+        return _pcState;
     }
 
-    uint64_t readMicroPC()
-    {
-        return microPC;
-    }
-
-    void setMicroPC(uint64_t val)
+    void
+    pcState(const TheISA::PCState &val)
     {
-        microPC = val;
+        _pcState = val;
     }
 
-    uint64_t readNextPC()
+    void
+    pcStateNoRecord(const TheISA::PCState &val)
     {
-        return nextPC;
+        _pcState = val;
     }
 
-    void setNextPC(uint64_t val)
+    Addr
+    instAddr()
     {
-        nextPC = val;
+        return _pcState.instAddr();
     }
 
-    uint64_t readNextMicroPC()
+    Addr
+    nextInstAddr()
     {
-        return nextMicroPC;
+        return _pcState.nextInstAddr();
     }
 
-    void setNextMicroPC(uint64_t val)
+    MicroPC
+    microPC()
     {
-        nextMicroPC = val;
+        return _pcState.microPC();
     }
 
-    uint64_t readNextNPC()
+    bool readPredicate()
     {
-#if ISA_HAS_DELAY_SLOT
-        return nextNPC;
-#else
-        return nextPC + sizeof(TheISA::MachInst);
-#endif
+        return predicate;
     }
 
-    void setNextNPC(uint64_t val)
+    void setPredicate(bool val)
     {
-#if ISA_HAS_DELAY_SLOT
-        nextNPC = val;
-#endif
+        predicate = val;
     }
 
     MiscReg
@@ -400,12 +379,10 @@ class SimpleThread : public ThreadState
     void setStCondFailures(unsigned sc_failures)
     { storeCondFailures = sc_failures; }
 
-#if !FULL_SYSTEM
     void syscall(int64_t callnum)
     {
         process->syscall(callnum, tc);
     }
-#endif
 };