cpu: re-organizes the branch predictor structure.
[gem5.git] / src / cpu / simple_thread.hh
index b1b8a66e42a47c12e0268cfa22d512eb8ab0a9aa..e862385c57833cefe29dc993dcf0d3709061b490 100644 (file)
@@ -1,5 +1,6 @@
 /*
- * Copyright (c) 2011 ARM Limited
+ * Copyright (c) 2011-2012 ARM Limited
+ * Copyright (c) 2013 Advanced Micro Devices, Inc.
  * All rights reserved
  *
  * The license below extends only to copyright in the software and shall
@@ -44,6 +45,7 @@
 #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/registers.hh"
@@ -51,9 +53,9 @@
 #include "arch/types.hh"
 #include "base/types.hh"
 #include "config/the_isa.hh"
-#include "cpu/decode.hh"
 #include "cpu/thread_context.hh"
 #include "cpu/thread_state.hh"
+#include "debug/CCRegs.hh"
 #include "debug/FloatRegs.hh"
 #include "debug/IntRegs.hh"
 #include "mem/page_table.hh"
@@ -99,6 +101,7 @@ class SimpleThread : public ThreadState
     typedef TheISA::MiscReg MiscReg;
     typedef TheISA::FloatReg FloatReg;
     typedef TheISA::FloatRegBits FloatRegBits;
+    typedef TheISA::CCReg CCReg;
   public:
     typedef ThreadContext::Status Status;
 
@@ -108,7 +111,10 @@ class SimpleThread : public ThreadState
         FloatRegBits i[TheISA::NumFloatRegs];
     } floatRegs;
     TheISA::IntReg intRegs[TheISA::NumIntRegs];
-    TheISA::ISA isa;    // one "instance" of the current ISA.
+#ifdef ISA_HAS_CC_REGS
+    TheISA::CCReg ccRegs[TheISA::NumCCRegs];
+#endif
+    TheISA::ISA *const isa;    // one "instance" of the current ISA.
 
     TheISA::PCState _pcState;
 
@@ -128,18 +134,17 @@ class SimpleThread : public ThreadState
     TheISA::TLB *itb;
     TheISA::TLB *dtb;
 
-    Decoder decoder;
+    TheISA::Decoder decoder;
 
     // constructor: initialize SimpleThread from given process structure
     // FS
     SimpleThread(BaseCPU *_cpu, int _thread_num, System *_system,
-                 TheISA::TLB *_itb, TheISA::TLB *_dtb,
+                 TheISA::TLB *_itb, TheISA::TLB *_dtb, TheISA::ISA *_isa,
                  bool use_kernel_stats = true);
     // SE
     SimpleThread(BaseCPU *_cpu, int _thread_num, System *_system,
-                 Process *_process, TheISA::TLB *_itb, TheISA::TLB *_dtb);
-
-    SimpleThread();
+                 Process *_process, TheISA::TLB *_itb, TheISA::TLB *_dtb,
+                 TheISA::ISA *_isa);
 
     virtual ~SimpleThread();
 
@@ -147,12 +152,11 @@ class SimpleThread : public ThreadState
 
     void regStats(const std::string &name);
 
-    void copyTC(ThreadContext *context);
-
     void copyState(ThreadContext *oldContext);
 
     void serialize(std::ostream &os);
     void unserialize(Checkpoint *cp, const std::string &section);
+    void startup();
 
     /***************************************************************
      *  SimpleThread functions to provide CPU with access to various
@@ -199,7 +203,7 @@ class SimpleThread : public ThreadState
 
     CheckerCPU *getCheckerCpuPtr() { return NULL; }
 
-    Decoder *getDecoderPtr() { return &decoder; }
+    TheISA::Decoder *getDecoderPtr() { return &decoder; }
 
     System *getSystemPtr() { return system; }
 
@@ -207,9 +211,8 @@ class SimpleThread : public ThreadState
 
     void setStatus(Status newStatus) { _status = newStatus; }
 
-    /// Set the status to Active.  Optional delay indicates number of
-    /// cycles to wait before beginning execution.
-    void activate(int delay = 1);
+    /// Set the status to Active.
+    void activate();
 
     /// Set the status to Suspended.
     void suspend();
@@ -217,8 +220,6 @@ class SimpleThread : public ThreadState
     /// Set the status to Halted.
     void halt();
 
-    virtual bool misspeculating();
-
     void copyArchRegs(ThreadContext *tc);
 
     void clearArchRegs()
@@ -226,7 +227,10 @@ class SimpleThread : public ThreadState
         _pcState = 0;
         memset(intRegs, 0, sizeof(intRegs));
         memset(floatRegs.i, 0, sizeof(floatRegs.i));
-        isa.clear();
+#ifdef ISA_HAS_CC_REGS
+        memset(ccRegs, 0, sizeof(ccRegs));
+#endif
+        isa->clear();
     }
 
     //
@@ -234,9 +238,9 @@ class SimpleThread : public ThreadState
     //
     uint64_t readIntReg(int reg_idx)
     {
-        int flatIndex = isa.flattenIntIndex(reg_idx);
+        int flatIndex = isa->flattenIntIndex(reg_idx);
         assert(flatIndex < TheISA::NumIntRegs);
-        uint64_t regVal = intRegs[flatIndex];
+        uint64_t regVal(readIntRegFlat(flatIndex));
         DPRINTF(IntRegs, "Reading int reg %d (%d) as %#x.\n",
                 reg_idx, flatIndex, regVal);
         return regVal;
@@ -244,9 +248,9 @@ class SimpleThread : public ThreadState
 
     FloatReg readFloatReg(int reg_idx)
     {
-        int flatIndex = isa.flattenFloatIndex(reg_idx);
+        int flatIndex = isa->flattenFloatIndex(reg_idx);
         assert(flatIndex < TheISA::NumFloatRegs);
-        FloatReg regVal = floatRegs.f[flatIndex];
+        FloatReg regVal(readFloatRegFlat(flatIndex));
         DPRINTF(FloatRegs, "Reading float reg %d (%d) as %f, %#x.\n",
                 reg_idx, flatIndex, regVal, floatRegs.i[flatIndex]);
         return regVal;
@@ -254,44 +258,73 @@ class SimpleThread : public ThreadState
 
     FloatRegBits readFloatRegBits(int reg_idx)
     {
-        int flatIndex = isa.flattenFloatIndex(reg_idx);
+        int flatIndex = isa->flattenFloatIndex(reg_idx);
         assert(flatIndex < TheISA::NumFloatRegs);
-        FloatRegBits regVal = floatRegs.i[flatIndex];
+        FloatRegBits regVal(readFloatRegBitsFlat(flatIndex));
         DPRINTF(FloatRegs, "Reading float reg %d (%d) bits as %#x, %f.\n",
                 reg_idx, flatIndex, regVal, floatRegs.f[flatIndex]);
         return regVal;
     }
 
+    CCReg readCCReg(int reg_idx)
+    {
+#ifdef ISA_HAS_CC_REGS
+        int flatIndex = isa->flattenCCIndex(reg_idx);
+        assert(0 <= flatIndex);
+        assert(flatIndex < TheISA::NumCCRegs);
+        uint64_t regVal(readCCRegFlat(flatIndex));
+        DPRINTF(CCRegs, "Reading CC reg %d (%d) as %#x.\n",
+                reg_idx, flatIndex, regVal);
+        return regVal;
+#else
+        panic("Tried to read a CC register.");
+        return 0;
+#endif
+    }
+
     void setIntReg(int reg_idx, uint64_t val)
     {
-        int flatIndex = isa.flattenIntIndex(reg_idx);
+        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;
+        setIntRegFlat(flatIndex, val);
     }
 
     void setFloatReg(int reg_idx, FloatReg val)
     {
-        int flatIndex = isa.flattenFloatIndex(reg_idx);
+        int flatIndex = isa->flattenFloatIndex(reg_idx);
         assert(flatIndex < TheISA::NumFloatRegs);
-        floatRegs.f[flatIndex] = val;
+        setFloatRegFlat(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);
+        int flatIndex = isa->flattenFloatIndex(reg_idx);
         assert(flatIndex < TheISA::NumFloatRegs);
         // XXX: Fix array out of bounds compiler error for gem5.fast
         // when checkercpu enabled
         if (flatIndex < TheISA::NumFloatRegs)
-            floatRegs.i[flatIndex] = val;
+            setFloatRegBitsFlat(flatIndex, val);
         DPRINTF(FloatRegs, "Setting float reg %d (%d) bits to %#x, %#f.\n",
                 reg_idx, flatIndex, val, floatRegs.f[flatIndex]);
     }
 
+    void setCCReg(int reg_idx, CCReg val)
+    {
+#ifdef ISA_HAS_CC_REGS
+        int flatIndex = isa->flattenCCIndex(reg_idx);
+        assert(flatIndex < TheISA::NumCCRegs);
+        DPRINTF(CCRegs, "Setting CC reg %d (%d) to %#x.\n",
+                reg_idx, flatIndex, val);
+        setCCRegFlat(flatIndex, val);
+#else
+        panic("Tried to set a CC register.");
+#endif
+    }
+
     TheISA::PCState
     pcState()
     {
@@ -339,39 +372,51 @@ class SimpleThread : public ThreadState
     }
 
     MiscReg
-    readMiscRegNoEffect(int misc_reg, ThreadID tid = 0)
+    readMiscRegNoEffect(int misc_reg, ThreadID tid = 0) const
     {
-        return isa.readMiscRegNoEffect(misc_reg);
+        return isa->readMiscRegNoEffect(misc_reg);
     }
 
     MiscReg
     readMiscReg(int misc_reg, ThreadID tid = 0)
     {
-        return isa.readMiscReg(misc_reg, tc);
+        return isa->readMiscReg(misc_reg, tc);
     }
 
     void
     setMiscRegNoEffect(int misc_reg, const MiscReg &val, ThreadID tid = 0)
     {
-        return isa.setMiscRegNoEffect(misc_reg, val);
+        return isa->setMiscRegNoEffect(misc_reg, val);
     }
 
     void
     setMiscReg(int misc_reg, const MiscReg &val, ThreadID tid = 0)
     {
-        return isa.setMiscReg(misc_reg, val, tc);
+        return isa->setMiscReg(misc_reg, val, tc);
     }
 
     int
     flattenIntIndex(int reg)
     {
-        return isa.flattenIntIndex(reg);
+        return isa->flattenIntIndex(reg);
     }
 
     int
     flattenFloatIndex(int reg)
     {
-        return isa.flattenFloatIndex(reg);
+        return isa->flattenFloatIndex(reg);
+    }
+
+    int
+    flattenCCIndex(int reg)
+    {
+        return isa->flattenCCIndex(reg);
+    }
+
+    int
+    flattenMiscIndex(int reg)
+    {
+        return isa->flattenMiscIndex(reg);
     }
 
     unsigned readStCondFailures() { return storeCondFailures; }
@@ -383,14 +428,29 @@ class SimpleThread : public ThreadState
     {
         process->syscall(callnum, tc);
     }
-};
 
+    uint64_t readIntRegFlat(int idx) { return intRegs[idx]; }
+    void setIntRegFlat(int idx, uint64_t val) { intRegs[idx] = val; }
+
+    FloatReg readFloatRegFlat(int idx) { return floatRegs.f[idx]; }
+    void setFloatRegFlat(int idx, FloatReg val) { floatRegs.f[idx] = val; }
+
+    FloatRegBits readFloatRegBitsFlat(int idx) { return floatRegs.i[idx]; }
+    void setFloatRegBitsFlat(int idx, FloatRegBits val) {
+        floatRegs.i[idx] = val;
+    }
+
+#ifdef ISA_HAS_CC_REGS
+    CCReg readCCRegFlat(int idx) { return ccRegs[idx]; }
+    void setCCRegFlat(int idx, CCReg val) { ccRegs[idx] = val; }
+#else
+    CCReg readCCRegFlat(int idx)
+    { panic("readCCRegFlat w/no CC regs!\n"); }
+
+    void setCCRegFlat(int idx, CCReg val)
+    { panic("setCCRegFlat w/no CC regs!\n"); }
+#endif
+};
 
-// for non-speculative execution context, spec_mode is always false
-inline bool
-SimpleThread::misspeculating()
-{
-    return false;
-}
 
 #endif // __CPU_CPU_EXEC_CONTEXT_HH__