Ruby Memory Vector: Allow more than 4GB of memory
[gem5.git] / src / mem / bus.cc
index ff4512aca1b79aa9a9ae7466976343aae87a3154..829d694de3bfdfff1cb41c5c5b2e688f2f9d1526 100644 (file)
@@ -1,4 +1,16 @@
 /*
+ * Copyright (c) 2011-2012 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,
+ * modified or unmodified, in source code or in binary form.
+ *
  * Copyright (c) 2006 The Regents of The University of Michigan
  * All rights reserved.
  *
@@ -26,6 +38,8 @@
  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  *
  * Authors: Ali Saidi
+ *          Andreas Hansson
+ *          William Wang
  */
 
 /**
  * Definition of a bus object.
  */
 
-#include <algorithm>
-#include <limits>
-
 #include "base/misc.hh"
 #include "base/trace.hh"
+#include "debug/Bus.hh"
+#include "debug/BusAddrRanges.hh"
+#include "debug/Drain.hh"
 #include "mem/bus.hh"
 
-Port *
-Bus::getPort(const std::string &if_name, int idx)
-{
-    if (if_name == "default") {
-        if (defaultPort == NULL) {
-            defaultPort = new BusPort(csprintf("%s-default",name()), this,
-                                      defaultId);
-            cachedBlockSizeValid = false;
-            return defaultPort;
-        } else
-            fatal("Default port already set\n");
-    }
-    int id;
-    if (if_name == "functional") {
-        if (!funcPort) {
-            id = maxId++;
-            funcPort = new BusPort(csprintf("%s-p%d-func", name(), id), this, id);
-            funcPortId = id;
-            interfaces[id] = funcPort;
-        }
-        return funcPort;
-    }
-
-    // if_name ignored?  forced to be empty?
-    id = maxId++;
-    assert(maxId < std::numeric_limits<typeof(maxId)>::max());
-    BusPort *bp = new BusPort(csprintf("%s-p%d", name(), id), this, id);
-    interfaces[id] = bp;
-    cachedBlockSizeValid = false;
-    return bp;
-}
-
-void
-Bus::deletePortRefs(Port *p)
+BaseBus::BaseBus(const BaseBusParams *p)
+    : MemObject(p),
+      headerCycles(p->header_cycles), width(p->width),
+      defaultPortID(InvalidPortID),
+      useDefaultRange(p->use_default_range),
+      defaultBlockSize(p->block_size),
+      cachedBlockSize(0), cachedBlockSizeValid(false)
 {
-
-    BusPort *bp =  dynamic_cast<BusPort*>(p);
-    if (bp == NULL)
-        panic("Couldn't convert Port* to BusPort*\n");
-    // If this is our one functional port
-    if (funcPort == bp)
-        return;
-    interfaces.erase(bp->getId());
-    clearBusCache();
-    delete bp;
+    //width, clock period, and header cycles must be positive
+    if (width <= 0)
+        fatal("Bus width must be positive\n");
+    if (clock <= 0)
+        fatal("Bus clock period must be positive\n");
+    if (headerCycles <= 0)
+        fatal("Number of header cycles must be positive\n");
 }
 
-/** Get the ranges of anyone other buses that we are connected to. */
-void
-Bus::init()
+BaseBus::~BaseBus()
 {
-    m5::hash_map<short,BusPort*>::iterator intIter;
+    for (MasterPortIter m = masterPorts.begin(); m != masterPorts.end();
+         ++m) {
+        delete *m;
+    }
 
-    for (intIter = interfaces.begin(); intIter != interfaces.end(); intIter++)
-        intIter->second->sendStatusChange(Port::RangeChange);
+    for (SlavePortIter s = slavePorts.begin(); s != slavePorts.end();
+         ++s) {
+        delete *s;
+    }
 }
 
-Bus::BusFreeEvent::BusFreeEvent(Bus *_bus) : Event(&mainEventQueue), bus(_bus)
-{}
-
-void Bus::BusFreeEvent::process()
+MasterPort &
+BaseBus::getMasterPort(const std::string &if_name, int idx)
 {
-    bus->recvRetry(-1);
+    if (if_name == "master" && idx < masterPorts.size()) {
+        // the master port index translates directly to the vector position
+        return *masterPorts[idx];
+    } else  if (if_name == "default") {
+        return *masterPorts[defaultPortID];
+    } else {
+        return MemObject::getMasterPort(if_name, idx);
+    }
 }
 
-const char * Bus::BusFreeEvent::description() const
+SlavePort &
+BaseBus::getSlavePort(const std::string &if_name, int idx)
 {
-    return "bus became available";
+    if (if_name == "slave" && idx < slavePorts.size()) {
+        // the slave port index translates directly to the vector position
+        return *slavePorts[idx];
+    } else {
+        return MemObject::getSlavePort(if_name, idx);
+    }
 }
 
-void Bus::preparePacket(PacketPtr pkt, Tick & headerTime)
+Tick
+BaseBus::calcPacketTiming(PacketPtr pkt)
 {
-    //Bring tickNextIdle up to the present tick
-    //There is some potential ambiguity where a cycle starts, which might make
-    //a difference when devices are acting right around a cycle boundary. Using
-    //a < allows things which happen exactly on a cycle boundary to take up
-    //only the following cycle. Anything that happens later will have to "wait"
-    //for the end of that cycle, and then start using the bus after that.
-    if (tickNextIdle < curTick) {
-        tickNextIdle = curTick;
-        if (tickNextIdle % clock != 0)
-            tickNextIdle = curTick - (curTick % clock) + clock;
-    }
+    // determine the current time rounded to the closest following
+    // clock edge
+    Tick now = nextCycle();
 
-    headerTime = tickNextIdle + headerCycles * clock;
+    Tick headerTime = now + headerCycles * clock;
 
     // The packet will be sent. Figure out how long it occupies the bus, and
     // how much of that time is for the first "word", aka bus width.
@@ -142,345 +133,246 @@ void Bus::preparePacket(PacketPtr pkt, Tick & headerTime)
     pkt->firstWordTime = headerTime + clock;
 
     pkt->finishTime = headerTime + numCycles * clock;
+
+    return headerTime;
 }
 
-void Bus::occupyBus(Tick until)
+template <typename PortClass>
+BaseBus::Layer<PortClass>::Layer(BaseBus& _bus, const std::string& _name,
+                                 Tick _clock) :
+    bus(_bus), _name(_name), state(IDLE), clock(_clock), drainEvent(NULL),
+    releaseEvent(this)
 {
-    tickNextIdle = until;
+}
 
-    if (!busIdle.scheduled()) {
-        busIdle.schedule(tickNextIdle);
-    } else {
-        busIdle.reschedule(tickNextIdle);
-    }
-    DPRINTF(Bus, "The bus is now occupied from tick %d to %d\n",
-            curTick, tickNextIdle);
+template <typename PortClass>
+void BaseBus::Layer<PortClass>::occupyLayer(Tick until)
+{
+    // ensure the state is busy or in retry and never idle at this
+    // point, as the bus should transition from idle as soon as it has
+    // decided to forward the packet to prevent any follow-on calls to
+    // sendTiming seeing an unoccupied bus
+    assert(state != IDLE);
+
+    // note that we do not change the bus state here, if we are going
+    // from idle to busy it is handled by tryTiming, and if we
+    // are in retry we should remain in retry such that
+    // succeededTiming still sees the accurate state
+
+    // until should never be 0 as express snoops never occupy the bus
+    assert(until != 0);
+    bus.schedule(releaseEvent, until);
+
+    DPRINTF(BaseBus, "The bus is now busy from tick %d to %d\n",
+            curTick(), until);
 }
 
-/** Function called by the port when the bus is receiving a Timing
- * transaction.*/
+template <typename PortClass>
 bool
-Bus::recvTiming(PacketPtr pkt)
+BaseBus::Layer<PortClass>::tryTiming(PortClass* port)
 {
-    short src = pkt->getSrc();
-
-    BusPort *src_port;
-    if (src == defaultId)
-        src_port = defaultPort;
-    else {
-        src_port = checkBusCache(src);
-        if (src_port == NULL) {
-            src_port = interfaces[src];
-            updateBusCache(src, src_port);
-        }
-    }
-
-    // If the bus is busy, or other devices are in line ahead of the current
-    // one, put this device on the retry list.
-    if (!pkt->isExpressSnoop() &&
-        (tickNextIdle > curTick ||
-         (retryList.size() && (!inRetry || src_port != retryList.front()))))
-    {
-        addToRetryList(src_port);
-        DPRINTF(Bus, "recvTiming: src %d dst %d %s 0x%x BUSY\n",
-                src, pkt->getDest(), pkt->cmdString(), pkt->getAddr());
+    // first we see if the bus is busy, next we check if we are in a
+    // retry with a port other than the current one
+    if (state == BUSY || (state == RETRY && port != retryList.front())) {
+        // put the port at the end of the retry list
+        retryList.push_back(port);
         return false;
     }
 
-    DPRINTF(Bus, "recvTiming: src %d dst %d %s 0x%x\n",
-            src, pkt->getDest(), pkt->cmdString(), pkt->getAddr());
+    // update the state which is shared for request, response and
+    // snoop responses, if we were idle we are now busy, if we are in
+    // a retry, then do not change
+    if (state == IDLE)
+        state = BUSY;
 
-    Tick headerTime = 0;
+    return true;
+}
 
-    if (!pkt->isExpressSnoop()) {
-        preparePacket(pkt, headerTime);
+template <typename PortClass>
+void
+BaseBus::Layer<PortClass>::succeededTiming(Tick busy_time)
+{
+    // if a retrying port succeeded, also take it off the retry list
+    if (state == RETRY) {
+        DPRINTF(BaseBus, "Remove retry from list %s\n",
+                retryList.front()->name());
+        retryList.pop_front();
+        state = BUSY;
     }
 
-    short dest = pkt->getDest();
-    int dest_port_id;
-    Port *dest_port;
-
-    if (dest == Packet::Broadcast) {
-        dest_port_id = findPort(pkt->getAddr());
-        dest_port = (dest_port_id == defaultId) ?
-            defaultPort : interfaces[dest_port_id];
-        SnoopIter s_end = snoopPorts.end();
-        for (SnoopIter s_iter = snoopPorts.begin(); s_iter != s_end; s_iter++) {
-            BusPort *p = *s_iter;
-            if (p != dest_port && p != src_port) {
-                // cache is not allowed to refuse snoop
-                bool success M5_VAR_USED = p->sendTiming(pkt);
-                assert(success);
-            }
-        }
-    } else {
-        assert(dest >= 0 && dest < maxId);
-        assert(dest != src); // catch infinite loops
-        dest_port_id = dest;
-        if (dest_port_id == defaultId)
-            dest_port = defaultPort;
-        else {
-            dest_port = checkBusCache(dest);
-            if (dest_port == NULL) {
-                dest_port = interfaces[dest_port_id];
-            // updateBusCache(dest_port_id, dest_port);
-            }
-        }
-        dest_port = (dest_port_id == defaultId) ?
-            defaultPort : interfaces[dest_port_id];
-    }
+    // we should either have gone from idle to busy in the
+    // tryTiming test, or just gone from a retry to busy
+    assert(state == BUSY);
 
-    if (dest_port_id == src) {
-        // Must be forwarded snoop up from below...
-        assert(dest == Packet::Broadcast);
-        assert(src != defaultId); // catch infinite loops
-    } else {
-        // send to actual target
-        if (!dest_port->sendTiming(pkt))  {
-            // Packet not successfully sent. Leave or put it on the retry list.
-            // illegal to block responses... can lead to deadlock
-            assert(!pkt->isResponse());
-            DPRINTF(Bus, "recvTiming: src %d dst %d %s 0x%x TGT RETRY\n",
-                    src, pkt->getDest(), pkt->cmdString(), pkt->getAddr());
-            addToRetryList(src_port);
-            if (!pkt->isExpressSnoop()) {
-                occupyBus(headerTime);
-            }
-            return false;
-        }
-        // send OK, fall through
-    }
+    // occupy the bus accordingly
+    occupyLayer(busy_time);
+}
 
-    if (!pkt->isExpressSnoop()) {
-        occupyBus(pkt->finishTime);
+template <typename PortClass>
+void
+BaseBus::Layer<PortClass>::failedTiming(PortClass* port, Tick busy_time)
+{
+    // if we are not in a retry, i.e. busy (but never idle), or we are
+    // in a retry but not for the current port, then add the port at
+    // the end of the retry list
+    if (state != RETRY || port != retryList.front()) {
+        retryList.push_back(port);
     }
 
-    // Packet was successfully sent.
-    // Also take care of retries
-    if (inRetry) {
-        DPRINTF(Bus, "Remove retry from list %d\n", src);
-        retryList.front()->onRetryList(false);
-        retryList.pop_front();
-        inRetry = false;
-    }
-    return true;
+    // even if we retried the current one and did not succeed,
+    // we are no longer retrying but instead busy
+    state = BUSY;
+
+    // occupy the bus accordingly
+    occupyLayer(busy_time);
 }
 
+template <typename PortClass>
 void
-Bus::recvRetry(int id)
+BaseBus::Layer<PortClass>::releaseLayer()
 {
-    // If there's anything waiting, and the bus isn't busy...
-    if (retryList.size() && curTick >= tickNextIdle) {
-        //retryingPort = retryList.front();
-        inRetry = true;
-        DPRINTF(Bus, "Sending a retry to %s\n", retryList.front()->getPeer()->name());
-        retryList.front()->sendRetry();
-        // If inRetry is still true, sendTiming wasn't called
-        if (inRetry)
-        {
-            retryList.front()->onRetryList(false);
-            retryList.pop_front();
-            inRetry = false;
-
-            //Bring tickNextIdle up to the present
-            while (tickNextIdle < curTick)
-                tickNextIdle += clock;
-
-            //Burn a cycle for the missed grant.
-            tickNextIdle += clock;
-
-            busIdle.reschedule(tickNextIdle, true);
-        }
-    }
-    //If we weren't able to drain before, we might be able to now.
-    if (drainEvent && retryList.size() == 0 && curTick >= tickNextIdle) {
+    // releasing the bus means we should now be idle
+    assert(state == BUSY);
+    assert(!releaseEvent.scheduled());
+
+    // update the state
+    state = IDLE;
+
+    // bus is now idle, so if someone is waiting we can retry
+    if (!retryList.empty()) {
+        // note that we block (return false on recvTiming) both
+        // because the bus is busy and because the destination is
+        // busy, and in the latter case the bus may be released before
+        // we see a retry from the destination
+        retryWaiting();
+    } else if (drainEvent) {
+        DPRINTF(Drain, "Bus done draining, processing drain event\n");
+        //If we weren't able to drain before, do it now.
         drainEvent->process();
         // Clear the drain event once we're done with it.
         drainEvent = NULL;
     }
 }
 
-int
-Bus::findPort(Addr addr)
+template <typename PortClass>
+void
+BaseBus::Layer<PortClass>::retryWaiting()
 {
-    /* An interval tree would be a better way to do this. --ali. */
-    int dest_id = -1;
-
-    dest_id = checkPortCache(addr);
-    if (dest_id == -1) {
-        PortIter i = portMap.find(RangeSize(addr,1));
-        if (i != portMap.end()) {
-            dest_id = i->second;
-            updatePortCache(dest_id, i->first.start, i->first.end);
-        }
-    }
-
-    // Check if this matches the default range
-    if (dest_id == -1) {
-        AddrRangeIter a_end = defaultRange.end();
-        for (AddrRangeIter i = defaultRange.begin(); i != a_end; i++) {
-            if (*i == addr) {
-                DPRINTF(Bus, "  found addr %#llx on default\n", addr);
-                return defaultId;
-            }
-        }
+    // this should never be called with an empty retry list
+    assert(!retryList.empty());
 
-        if (responderSet) {
-            panic("Unable to find destination for addr (user set default "
-                  "responder): %#llx", addr);
-        } else {
-            DPRINTF(Bus, "Unable to find destination for addr: %#llx, will use "
-                    "default port", addr);
+    // we always go to retrying from idle
+    assert(state == IDLE);
 
-            return defaultId;
-        }
-    }
+    // update the state which is shared for request, response and
+    // snoop responses
+    state = RETRY;
 
-    return dest_id;
-}
+    // note that we might have blocked on the receiving port being
+    // busy (rather than the bus itself) and now call retry before the
+    // destination called retry on the bus
+    retryList.front()->sendRetry();
 
+    // If the bus is still in the retry state, sendTiming wasn't
+    // called in zero time (e.g. the cache does this)
+    if (state == RETRY) {
+        retryList.pop_front();
 
-/** Function called by the port when the bus is receiving a Atomic
- * transaction.*/
-Tick
-Bus::recvAtomic(PacketPtr pkt)
-{
-    DPRINTF(Bus, "recvAtomic: packet src %d dest %d addr 0x%x cmd %s\n",
-            pkt->getSrc(), pkt->getDest(), pkt->getAddr(), pkt->cmdString());
-    assert(pkt->getDest() == Packet::Broadcast);
-    assert(pkt->isRequest());
-
-    // Variables for recording original command and snoop response (if
-    // any)... if a snooper respondes, we will need to restore
-    // original command so that additional snoops can take place
-    // properly
-    MemCmd orig_cmd = pkt->cmd;
-    MemCmd snoop_response_cmd = MemCmd::InvalidCmd;
-    Tick snoop_response_latency = 0;
-    int orig_src = pkt->getSrc();
-
-    int target_port_id = findPort(pkt->getAddr());
-    BusPort *target_port;
-    if (target_port_id == defaultId)
-        target_port = defaultPort;
-    else {
-      target_port = checkBusCache(target_port_id);
-      if (target_port == NULL) {
-          target_port = interfaces[target_port_id];
-          updateBusCache(target_port_id, target_port);
-      }
-    }
-
-    SnoopIter s_end = snoopPorts.end();
-    for (SnoopIter s_iter = snoopPorts.begin(); s_iter != s_end; s_iter++) {
-        BusPort *p = *s_iter;
-        // same port should not have both target addresses and snooping
-        assert(p != target_port);
-        if (p->getId() != pkt->getSrc()) {
-            Tick latency = p->sendAtomic(pkt);
-            if (pkt->isResponse()) {
-                // response from snoop agent
-                assert(pkt->cmd != orig_cmd);
-                assert(pkt->memInhibitAsserted());
-                // should only happen once
-                assert(snoop_response_cmd == MemCmd::InvalidCmd);
-                // save response state
-                snoop_response_cmd = pkt->cmd;
-                snoop_response_latency = latency;
-                // restore original packet state for remaining snoopers
-                pkt->cmd = orig_cmd;
-                pkt->setSrc(orig_src);
-                pkt->setDest(Packet::Broadcast);
-            }
-        }
-    }
+        //Burn a cycle for the missed grant.
 
-    Tick response_latency = 0;
+        // update the state which is shared for request, response and
+        // snoop responses
+        state = BUSY;
 
-    // we can get requests sent up from the memory side of the bus for
-    // snooping... don't send them back down!
-    if (target_port_id != pkt->getSrc()) {
-        response_latency = target_port->sendAtomic(pkt);
-    }
+        // determine the current time rounded to the closest following
+        // clock edge
+        Tick now = bus.nextCycle();
 
-    // if we got a response from a snooper, restore it here
-    if (snoop_response_cmd != MemCmd::InvalidCmd) {
-        // no one else should have responded
-        assert(!pkt->isResponse());
-        assert(pkt->cmd == orig_cmd);
-        pkt->cmd = snoop_response_cmd;
-        response_latency = snoop_response_latency;
+        occupyLayer(now + clock);
     }
-
-    // why do we have this packet field and the return value both???
-    pkt->finishTime = curTick + response_latency;
-    return response_latency;
 }
 
-/** Function called by the port when the bus is receiving a Functional
- * transaction.*/
+template <typename PortClass>
 void
-Bus::recvFunctional(PacketPtr pkt)
+BaseBus::Layer<PortClass>::recvRetry()
 {
-    if (!pkt->isPrint()) {
-        // don't do DPRINTFs on PrintReq as it clutters up the output
-        DPRINTF(Bus,
-                "recvFunctional: packet src %d dest %d addr 0x%x cmd %s\n",
-                pkt->getSrc(), pkt->getDest(), pkt->getAddr(),
-                pkt->cmdString());
-    }
-    assert(pkt->getDest() == Packet::Broadcast);
+    // we got a retry from a peer that we tried to send something to
+    // and failed, but we sent it on the account of someone else, and
+    // that source port should be on our retry list, however if the
+    // bus layer is released before this happens and the retry (from
+    // the bus point of view) is successful then this no longer holds
+    // and we could in fact have an empty retry list
+    if (retryList.empty())
+        return;
 
-    int port_id = findPort(pkt->getAddr());
-    Port *port = (port_id == defaultId) ? defaultPort : interfaces[port_id];
-    // The packet may be changed by another bus on snoops, restore the
-    // id after each
-    int src_id = pkt->getSrc();
+    // if the bus layer is idle
+    if (state == IDLE) {
+        // note that we do not care who told us to retry at the moment, we
+        // merely let the first one on the retry list go
+        retryWaiting();
+    }
+}
 
-    assert(pkt->isRequest()); // hasn't already been satisfied
+PortID
+BaseBus::findPort(Addr addr)
+{
+    /* An interval tree would be a better way to do this. --ali. */
+    PortID dest_id = checkPortCache(addr);
+    if (dest_id != InvalidPortID)
+        return dest_id;
+
+    // Check normal port ranges
+    PortMapConstIter i = portMap.find(RangeSize(addr,1));
+    if (i != portMap.end()) {
+        dest_id = i->second;
+        updatePortCache(dest_id, i->first.start, i->first.end);
+        return dest_id;
+    }
 
-    SnoopIter s_end = snoopPorts.end();
-    for (SnoopIter s_iter = snoopPorts.begin(); s_iter != s_end; s_iter++) {
-        BusPort *p = *s_iter;
-        if (p != port && p->getId() != src_id) {
-            p->sendFunctional(pkt);
-        }
-        if (pkt->isResponse()) {
-            break;
+    // Check if this matches the default range
+    if (useDefaultRange) {
+        AddrRangeConstIter a_end = defaultRange.end();
+        for (AddrRangeConstIter i = defaultRange.begin(); i != a_end; i++) {
+            if (*i == addr) {
+                DPRINTF(BusAddrRanges, "  found addr %#llx on default\n",
+                        addr);
+                return defaultPortID;
+            }
         }
-        pkt->setSrc(src_id);
+    } else if (defaultPortID != InvalidPortID) {
+        DPRINTF(BusAddrRanges, "Unable to find destination for addr %#llx, "
+                "will use default port\n", addr);
+        return defaultPortID;
     }
 
-    // If the snooping hasn't found what we were looking for, keep going.
-    if (!pkt->isResponse() && port_id != pkt->getSrc()) {
-        port->sendFunctional(pkt);
-    }
+    // we should use the range for the default port and it did not
+    // match, or the default port is not set
+    fatal("Unable to find destination for addr %#llx on bus %s\n", addr,
+          name());
 }
 
-/** Function called by the port when the bus is receiving a status change.*/
+/** Function called by the port when the bus is receiving a range change.*/
 void
-Bus::recvStatusChange(Port::Status status, int id)
+BaseBus::recvRangeChange(PortID master_port_id)
 {
     AddrRangeList ranges;
-    bool snoops;
     AddrRangeIter iter;
 
-    if (inRecvStatusChange.count(id))
+    if (inRecvRangeChange.count(master_port_id))
         return;
-    inRecvStatusChange.insert(id);
-
-    assert(status == Port::RangeChange &&
-           "The other statuses need to be implemented.");
+    inRecvRangeChange.insert(master_port_id);
 
-    DPRINTF(BusAddrRanges, "received RangeChange from device id %d\n", id);
+    DPRINTF(BusAddrRanges, "received RangeChange from device id %d\n",
+            master_port_id);
 
     clearPortCache();
-    if (id == defaultId) {
+    if (master_port_id == defaultPortID) {
         defaultRange.clear();
         // Only try to update these ranges if the user set a default responder.
-        if (responderSet) {
-            defaultPort->getPeerAddressRanges(ranges, snoops);
-            assert(snoops == false);
+        if (useDefaultRange) {
+            // get the address ranges of the connected slave port
+            AddrRangeList ranges =
+                masterPorts[master_port_id]->getAddrRanges();
             for(iter = ranges.begin(); iter != ranges.end(); iter++) {
                 defaultRange.push_back(*iter);
                 DPRINTF(BusAddrRanges, "Adding range %#llx - %#llx for default range\n",
@@ -489,74 +381,61 @@ Bus::recvStatusChange(Port::Status status, int id)
         }
     } else {
 
-        assert((id < maxId && id >= 0) || id == defaultId);
-        BusPort *port = interfaces[id];
+        assert(master_port_id < masterPorts.size() && master_port_id >= 0);
+        MasterPort *port = masterPorts[master_port_id];
 
         // Clean out any previously existent ids
-        for (PortIter portIter = portMap.begin();
+        for (PortMapIter portIter = portMap.begin();
              portIter != portMap.end(); ) {
-            if (portIter->second == id)
+            if (portIter->second == master_port_id)
                 portMap.erase(portIter++);
             else
                 portIter++;
         }
 
-        for (SnoopIter s_iter = snoopPorts.begin();
-             s_iter != snoopPorts.end(); ) {
-            if ((*s_iter)->getId() == id)
-                s_iter = snoopPorts.erase(s_iter);
-            else
-                s_iter++;
-        }
-
-        port->getPeerAddressRanges(ranges, snoops);
-
-        if (snoops) {
-            DPRINTF(BusAddrRanges, "Adding id %d to snoop list\n", id);
-            snoopPorts.push_back(port);
-        }
+        // get the address ranges of the connected slave port
+        ranges = port->getAddrRanges();
 
         for (iter = ranges.begin(); iter != ranges.end(); iter++) {
             DPRINTF(BusAddrRanges, "Adding range %#llx - %#llx for id %d\n",
-                    iter->start, iter->end, id);
-            if (portMap.insert(*iter, id) == portMap.end())
-                panic("Two devices with same range\n");
-
+                    iter->start, iter->end, master_port_id);
+            if (portMap.insert(*iter, master_port_id) == portMap.end()) {
+                PortID conflict_id = portMap.find(*iter)->second;
+                fatal("%s has two ports with same range:\n\t%s\n\t%s\n",
+                      name(),
+                      masterPorts[master_port_id]->getSlavePort().name(),
+                      masterPorts[conflict_id]->getSlavePort().name());
+            }
         }
     }
-    DPRINTF(MMU, "port list has %d entries\n", portMap.size());
-
-    // tell all our peers that our address range has changed.
-    // Don't tell the device that caused this change, it already knows
-    m5::hash_map<short,BusPort*>::iterator intIter;
+    DPRINTF(BusAddrRanges, "port list has %d entries\n", portMap.size());
 
-    for (intIter = interfaces.begin(); intIter != interfaces.end(); intIter++)
-        if (intIter->first != id && intIter->first != funcPortId)
-            intIter->second->sendStatusChange(Port::RangeChange);
+    // tell all our neighbouring master ports that our address range
+    // has changed
+    for (SlavePortConstIter p = slavePorts.begin(); p != slavePorts.end();
+         ++p)
+        (*p)->sendRangeChange();
 
-    if (id != defaultId && defaultPort)
-        defaultPort->sendStatusChange(Port::RangeChange);
-    inRecvStatusChange.erase(id);
+    inRecvRangeChange.erase(master_port_id);
 }
 
-void
-Bus::addressRanges(AddrRangeList &resp, bool &snoop, int id)
+AddrRangeList
+BaseBus::getAddrRanges() const
 {
-    resp.clear();
-    snoop = false;
+    AddrRangeList ranges;
 
     DPRINTF(BusAddrRanges, "received address range request, returning:\n");
 
-    for (AddrRangeIter dflt_iter = defaultRange.begin();
+    for (AddrRangeConstIter dflt_iter = defaultRange.begin();
          dflt_iter != defaultRange.end(); dflt_iter++) {
-        resp.push_back(*dflt_iter);
+        ranges.push_back(*dflt_iter);
         DPRINTF(BusAddrRanges, "  -- Dflt: %#llx : %#llx\n",dflt_iter->start,
                 dflt_iter->end);
     }
-    for (PortIter portIter = portMap.begin();
+    for (PortMapConstIter portIter = portMap.begin();
          portIter != portMap.end(); portIter++) {
         bool subset = false;
-        for (AddrRangeIter dflt_iter = defaultRange.begin();
+        for (AddrRangeConstIter dflt_iter = defaultRange.begin();
              dflt_iter != defaultRange.end(); dflt_iter++) {
             if ((portIter->first.start < dflt_iter->start &&
                 portIter->first.end >= dflt_iter->start) ||
@@ -571,43 +450,38 @@ Bus::addressRanges(AddrRangeList &resp, bool &snoop, int id)
                     portIter->first.start, portIter->first.end);
             }
         }
-        if (portIter->second != id && !subset) {
-            resp.push_back(portIter->first);
+        if (!subset) {
+            ranges.push_back(portIter->first);
             DPRINTF(BusAddrRanges, "  -- %#llx : %#llx\n",
                     portIter->first.start, portIter->first.end);
         }
     }
 
-    for (SnoopIter s_iter = snoopPorts.begin(); s_iter != snoopPorts.end();
-         s_iter++) {
-        if ((*s_iter)->getId() != id) {
-            snoop = true;
-            break;
-        }
-    }
+    return ranges;
 }
 
-int
-Bus::findBlockSize(int id)
+unsigned
+BaseBus::findBlockSize()
 {
     if (cachedBlockSizeValid)
         return cachedBlockSize;
 
-    int max_bs = -1;
+    unsigned max_bs = 0;
 
-    PortIter p_end = portMap.end();
-    for (PortIter p_iter = portMap.begin(); p_iter != p_end; p_iter++) {
-        int tmp_bs = interfaces[p_iter->second]->peerBlockSize();
+    for (MasterPortConstIter m = masterPorts.begin(); m != masterPorts.end();
+         ++m) {
+        unsigned tmp_bs = (*m)->peerBlockSize();
         if (tmp_bs > max_bs)
             max_bs = tmp_bs;
     }
-    SnoopIter s_end = snoopPorts.end();
-    for (SnoopIter s_iter = snoopPorts.begin(); s_iter != s_end; s_iter++) {
-        int tmp_bs = (*s_iter)->peerBlockSize();
+
+    for (SlavePortConstIter s = slavePorts.begin(); s != slavePorts.end();
+         ++s) {
+        unsigned tmp_bs = (*s)->peerBlockSize();
         if (tmp_bs > max_bs)
             max_bs = tmp_bs;
     }
-    if (max_bs <= 0)
+    if (max_bs == 0)
         max_bs = defaultBlockSize;
 
     if (max_bs != 64)
@@ -617,29 +491,25 @@ Bus::findBlockSize(int id)
     return max_bs;
 }
 
-
+template <typename PortClass>
 unsigned int
-Bus::drain(Event * de)
+BaseBus::Layer<PortClass>::drain(Event * de)
 {
     //We should check that we're not "doing" anything, and that noone is
     //waiting. We might be idle but have someone waiting if the device we
     //contacted for a retry didn't actually retry.
-    if (retryList.size() || (curTick < tickNextIdle && busIdle.scheduled())) {
+    if (!retryList.empty() || state != IDLE) {
+        DPRINTF(Drain, "Bus not drained\n");
         drainEvent = de;
         return 1;
     }
     return 0;
 }
 
-void
-Bus::startup()
-{
-    if (tickNextIdle < curTick)
-        tickNextIdle = (curTick / clock) * clock + clock;
-}
-
-Bus *
-BusParams::create()
-{
-    return new Bus(this);
-}
+/**
+ * Bus layer template instantiations. Could be removed with _impl.hh
+ * file, but since there are only two given options (MasterPort and
+ * SlavePort) it seems a bit excessive at this point.
+ */
+template class BaseBus::Layer<SlavePort>;
+template class BaseBus::Layer<MasterPort>;