syscall_emul: [patch 13/22] add system call retry capability
[gem5.git] / src / cpu / thread_context.hh
index f7879ea608b3c384c2eb082904b1763121fc2a16..ecbd1a41ebe96daf3325dbcd7b9426626b52ee30 100644 (file)
@@ -1,4 +1,17 @@
 /*
+ * 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
+ * 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) 2006 The Regents of The University of Michigan
  * All rights reserved.
  *
 // DTB pointers.
 namespace TheISA
 {
+    class Decoder;
     class TLB;
 }
 class BaseCPU;
+class CheckerCPU;
 class Checkpoint;
-class Decoder;
 class EndQuiesceEvent;
-class TranslatingPort;
-class FunctionalPort;
-class VirtualPort;
+class SETranslatingPortProxy;
+class FSTranslatingPortProxy;
+class PortProxy;
 class Process;
 class System;
 namespace TheISA {
     namespace Kernel {
         class Statistics;
-    };
-};
+    }
+}
 
 /**
  * ThreadContext is the external interface to all thread state for
@@ -83,6 +97,7 @@ class ThreadContext
     typedef TheISA::IntReg IntReg;
     typedef TheISA::FloatReg FloatReg;
     typedef TheISA::FloatRegBits FloatRegBits;
+    typedef TheISA::CCReg CCReg;
     typedef TheISA::MiscReg MiscReg;
   public:
 
@@ -106,13 +121,15 @@ class ThreadContext
 
     virtual BaseCPU *getCpuPtr() = 0;
 
-    virtual int cpuId() = 0;
+    virtual int cpuId() const = 0;
+
+    virtual uint32_t socketId() const = 0;
 
-    virtual int threadId() = 0;
+    virtual int threadId() const = 0;
 
     virtual void setThreadId(int id) = 0;
 
-    virtual int contextId() = 0;
+    virtual int contextId() const = 0;
 
     virtual void setContextId(int id) = 0;
 
@@ -120,35 +137,48 @@ class ThreadContext
 
     virtual TheISA::TLB *getDTBPtr() = 0;
 
-    virtual Decoder *getDecoderPtr() = 0;
+    virtual CheckerCPU *getCheckerCpuPtr() = 0;
+
+    virtual TheISA::Decoder *getDecoderPtr() = 0;
 
     virtual System *getSystemPtr() = 0;
 
     virtual TheISA::Kernel::Statistics *getKernelStats() = 0;
 
-    virtual void connectMemPorts(ThreadContext *tc) = 0;
+    virtual PortProxy &getPhysProxy() = 0;
 
-    virtual Process *getProcessPtr() = 0;
+    virtual FSTranslatingPortProxy &getVirtProxy() = 0;
 
-    virtual TranslatingPort *getMemPort() = 0;
+    /**
+     * Initialise the physical and virtual port proxies and tie them to
+     * the data port of the CPU.
+     *
+     * tc ThreadContext for the virtual-to-physical translation
+     */
+    virtual void initMemProxies(ThreadContext *tc) = 0;
 
-    virtual VirtualPort *getVirtPort() = 0;
+    virtual SETranslatingPortProxy &getMemProxy() = 0;
 
-    virtual FunctionalPort *getPhysPort() = 0;
+    virtual Process *getProcessPtr() = 0;
 
     virtual Status status() const = 0;
 
     virtual void setStatus(Status new_status) = 0;
 
-    /// Set the status to Active.  Optional delay indicates number of
-    /// cycles to wait before beginning execution.
-    virtual void activate(int delay = 1) = 0;
+    /// Set the status to Active.
+    virtual void activate() = 0;
 
     /// Set the status to Suspended.
-    virtual void suspend(int delay = 0) = 0;
+    virtual void suspend() = 0;
 
     /// Set the status to Halted.
-    virtual void halt(int delay = 0) = 0;
+    virtual void halt() = 0;
+
+    /// Quiesce thread context
+    void quiesce();
+
+    /// Quiesce, suspend, and schedule activate at resume
+    void quiesceTick(Tick resume);
 
     virtual void dumpFuncProfile() = 0;
 
@@ -156,9 +186,6 @@ class ThreadContext
 
     virtual void regStats(const std::string &name) = 0;
 
-    virtual void serialize(std::ostream &os) = 0;
-    virtual void unserialize(Checkpoint *cp, const std::string &section) = 0;
-
     virtual EndQuiesceEvent *getQuiesceEvent() = 0;
 
     // Not necessarily the best location for these...
@@ -182,23 +209,29 @@ class ThreadContext
 
     virtual FloatRegBits readFloatRegBits(int reg_idx) = 0;
 
+    virtual CCReg readCCReg(int reg_idx) = 0;
+
     virtual void setIntReg(int reg_idx, uint64_t val) = 0;
 
     virtual void setFloatReg(int reg_idx, FloatReg val) = 0;
 
     virtual void setFloatRegBits(int reg_idx, FloatRegBits val) = 0;
 
+    virtual void setCCReg(int reg_idx, CCReg val) = 0;
+
     virtual TheISA::PCState pcState() = 0;
 
     virtual void pcState(const TheISA::PCState &val) = 0;
 
+    virtual void pcStateNoRecord(const TheISA::PCState &val) = 0;
+
     virtual Addr instAddr() = 0;
 
     virtual Addr nextInstAddr() = 0;
 
     virtual MicroPC microPC() = 0;
 
-    virtual MiscReg readMiscRegNoEffect(int misc_reg) = 0;
+    virtual MiscReg readMiscRegNoEffect(int misc_reg) const = 0;
 
     virtual MiscReg readMiscReg(int misc_reg) = 0;
 
@@ -208,6 +241,8 @@ class ThreadContext
 
     virtual int flattenIntIndex(int reg) = 0;
     virtual int flattenFloatIndex(int reg) = 0;
+    virtual int flattenCCIndex(int reg) = 0;
+    virtual int flattenMiscIndex(int reg) = 0;
 
     virtual uint64_t
     readRegOtherThread(int misc_reg, ThreadID tid)
@@ -226,13 +261,10 @@ class ThreadContext
 
     virtual void setStCondFailures(unsigned sc_failures) = 0;
 
-    // Only really makes sense for old CPU model.  Still could be useful though.
-    virtual bool misspeculating() = 0;
-
     // Same with st cond failures.
     virtual Counter readFuncExeInst() = 0;
 
-    virtual void syscall(int64_t callnum) = 0;
+    virtual void syscall(int64_t callnum, Fault *fault) = 0;
 
     // This function exits the thread context in the CPU and returns
     // 1 if the CPU has no more active threads (meaning it's OK to exit);
@@ -241,6 +273,32 @@ class ThreadContext
 
     /** function to compare two thread contexts (for debugging) */
     static void compare(ThreadContext *one, ThreadContext *two);
+
+    /** @{ */
+    /**
+     * Flat register interfaces
+     *
+     * Some architectures have different registers visible in
+     * different modes. Such architectures "flatten" a register (see
+     * flattenIntIndex() and flattenFloatIndex()) to map it into the
+     * gem5 register file. This interface provides a flat interface to
+     * the underlying register file, which allows for example
+     * serialization code to access all registers.
+     */
+
+    virtual uint64_t readIntRegFlat(int idx) = 0;
+    virtual void setIntRegFlat(int idx, uint64_t val) = 0;
+
+    virtual FloatReg readFloatRegFlat(int idx) = 0;
+    virtual void setFloatRegFlat(int idx, FloatReg val) = 0;
+
+    virtual FloatRegBits readFloatRegBitsFlat(int idx) = 0;
+    virtual void setFloatRegBitsFlat(int idx, FloatRegBits val) = 0;
+
+    virtual CCReg readCCRegFlat(int idx) = 0;
+    virtual void setCCRegFlat(int idx, CCReg val) = 0;
+    /** @} */
+
 };
 
 /**
@@ -267,13 +325,15 @@ class ProxyThreadContext : public ThreadContext
 
     BaseCPU *getCpuPtr() { return actualTC->getCpuPtr(); }
 
-    int cpuId() { return actualTC->cpuId(); }
+    int cpuId() const { return actualTC->cpuId(); }
 
-    int threadId() { return actualTC->threadId(); }
+    uint32_t socketId() const { return actualTC->socketId(); }
 
-    void setThreadId(int id) { return actualTC->setThreadId(id); }
+    int threadId() const { return actualTC->threadId(); }
 
-    int contextId() { return actualTC->contextId(); }
+    void setThreadId(int id) { actualTC->setThreadId(id); }
+
+    int contextId() const { return actualTC->contextId(); }
 
     void setContextId(int id) { actualTC->setContextId(id); }
 
@@ -281,36 +341,43 @@ class ProxyThreadContext : public ThreadContext
 
     TheISA::TLB *getDTBPtr() { return actualTC->getDTBPtr(); }
 
-    Decoder *getDecoderPtr() { return actualTC->getDecoderPtr(); }
+    CheckerCPU *getCheckerCpuPtr() { return actualTC->getCheckerCpuPtr(); }
+
+    TheISA::Decoder *getDecoderPtr() { return actualTC->getDecoderPtr(); }
 
     System *getSystemPtr() { return actualTC->getSystemPtr(); }
 
     TheISA::Kernel::Statistics *getKernelStats()
     { return actualTC->getKernelStats(); }
 
-    void connectMemPorts(ThreadContext *tc) { actualTC->connectMemPorts(tc); }
+    PortProxy &getPhysProxy() { return actualTC->getPhysProxy(); }
 
-    Process *getProcessPtr() { return actualTC->getProcessPtr(); }
+    FSTranslatingPortProxy &getVirtProxy() { return actualTC->getVirtProxy(); }
 
-    TranslatingPort *getMemPort() { return actualTC->getMemPort(); }
+    void initMemProxies(ThreadContext *tc) { actualTC->initMemProxies(tc); }
 
-    VirtualPort *getVirtPort() { return actualTC->getVirtPort(); }
+    SETranslatingPortProxy &getMemProxy() { return actualTC->getMemProxy(); }
 
-    FunctionalPort *getPhysPort() { return actualTC->getPhysPort(); }
+    Process *getProcessPtr() { return actualTC->getProcessPtr(); }
 
     Status status() const { return actualTC->status(); }
 
     void setStatus(Status new_status) { actualTC->setStatus(new_status); }
 
-    /// Set the status to Active.  Optional delay indicates number of
-    /// cycles to wait before beginning execution.
-    void activate(int delay = 1) { actualTC->activate(delay); }
+    /// Set the status to Active.
+    void activate() { actualTC->activate(); }
 
     /// Set the status to Suspended.
-    void suspend(int delay = 0) { actualTC->suspend(); }
+    void suspend() { actualTC->suspend(); }
 
     /// Set the status to Halted.
-    void halt(int delay = 0) { actualTC->halt(); }
+    void halt() { actualTC->halt(); }
+
+    /// Quiesce thread context
+    void quiesce() { actualTC->quiesce(); }
+
+    /// Quiesce, suspend, and schedule activate at resume
+    void quiesceTick(Tick resume) { actualTC->quiesceTick(resume); }
 
     void dumpFuncProfile() { actualTC->dumpFuncProfile(); }
 
@@ -319,10 +386,6 @@ class ProxyThreadContext : public ThreadContext
 
     void regStats(const std::string &name) { actualTC->regStats(name); }
 
-    void serialize(std::ostream &os) { actualTC->serialize(os); }
-    void unserialize(Checkpoint *cp, const std::string &section)
-    { actualTC->unserialize(cp, section); }
-
     EndQuiesceEvent *getQuiesceEvent() { return actualTC->getQuiesceEvent(); }
 
     Tick readLastActivate() { return actualTC->readLastActivate(); }
@@ -348,6 +411,9 @@ class ProxyThreadContext : public ThreadContext
     FloatRegBits readFloatRegBits(int reg_idx)
     { return actualTC->readFloatRegBits(reg_idx); }
 
+    CCReg readCCReg(int reg_idx)
+    { return actualTC->readCCReg(reg_idx); }
+
     void setIntReg(int reg_idx, uint64_t val)
     { actualTC->setIntReg(reg_idx, val); }
 
@@ -357,10 +423,15 @@ class ProxyThreadContext : public ThreadContext
     void setFloatRegBits(int reg_idx, FloatRegBits val)
     { actualTC->setFloatRegBits(reg_idx, val); }
 
+    void setCCReg(int reg_idx, CCReg val)
+    { actualTC->setCCReg(reg_idx, val); }
+
     TheISA::PCState pcState() { return actualTC->pcState(); }
 
     void pcState(const TheISA::PCState &val) { actualTC->pcState(val); }
 
+    void pcStateNoRecord(const TheISA::PCState &val) { actualTC->pcState(val); }
+
     Addr instAddr() { return actualTC->instAddr(); }
     Addr nextInstAddr() { return actualTC->nextInstAddr(); }
     MicroPC microPC() { return actualTC->microPC(); }
@@ -370,7 +441,7 @@ class ProxyThreadContext : public ThreadContext
     void setPredicate(bool val)
     { actualTC->setPredicate(val); }
 
-    MiscReg readMiscRegNoEffect(int misc_reg)
+    MiscReg readMiscRegNoEffect(int misc_reg) const
     { return actualTC->readMiscRegNoEffect(misc_reg); }
 
     MiscReg readMiscReg(int misc_reg)
@@ -388,19 +459,74 @@ class ProxyThreadContext : public ThreadContext
     int flattenFloatIndex(int reg)
     { return actualTC->flattenFloatIndex(reg); }
 
+    int flattenCCIndex(int reg)
+    { return actualTC->flattenCCIndex(reg); }
+
+    int flattenMiscIndex(int reg)
+    { return actualTC->flattenMiscIndex(reg); }
+
     unsigned readStCondFailures()
     { return actualTC->readStCondFailures(); }
 
     void setStCondFailures(unsigned sc_failures)
     { actualTC->setStCondFailures(sc_failures); }
 
-    // @todo: Fix this!
-    bool misspeculating() { return actualTC->misspeculating(); }
-
-    void syscall(int64_t callnum)
-    { actualTC->syscall(callnum); }
+    void syscall(int64_t callnum, Fault *fault)
+    { actualTC->syscall(callnum, fault); }
 
     Counter readFuncExeInst() { return actualTC->readFuncExeInst(); }
+
+    uint64_t readIntRegFlat(int idx)
+    { return actualTC->readIntRegFlat(idx); }
+
+    void setIntRegFlat(int idx, uint64_t val)
+    { actualTC->setIntRegFlat(idx, val); }
+
+    FloatReg readFloatRegFlat(int idx)
+    { return actualTC->readFloatRegFlat(idx); }
+
+    void setFloatRegFlat(int idx, FloatReg val)
+    { actualTC->setFloatRegFlat(idx, val); }
+
+    FloatRegBits readFloatRegBitsFlat(int idx)
+    { return actualTC->readFloatRegBitsFlat(idx); }
+
+    void setFloatRegBitsFlat(int idx, FloatRegBits val)
+    { actualTC->setFloatRegBitsFlat(idx, val); }
+
+    CCReg readCCRegFlat(int idx)
+    { return actualTC->readCCRegFlat(idx); }
+
+    void setCCRegFlat(int idx, CCReg val)
+    { actualTC->setCCRegFlat(idx, val); }
 };
 
+/** @{ */
+/**
+ * Thread context serialization helpers
+ *
+ * These helper functions provide a way to the data in a
+ * ThreadContext. They are provided as separate helper function since
+ * implementing them as members of the ThreadContext interface would
+ * be confusing when the ThreadContext is exported via a proxy.
+ */
+
+void serialize(ThreadContext &tc, CheckpointOut &cp);
+void unserialize(ThreadContext &tc, CheckpointIn &cp);
+
+/** @} */
+
+
+/**
+ * Copy state between thread contexts in preparation for CPU handover.
+ *
+ * @note This method modifies the old thread contexts as well as the
+ * new thread context. The old thread context will have its quiesce
+ * event descheduled if it is scheduled and its status set to halted.
+ *
+ * @param new_tc Destination ThreadContext.
+ * @param old_tc Source ThreadContext.
+ */
+void takeOverFrom(ThreadContext &new_tc, ThreadContext &old_tc);
+
 #endif