mem: Remove unused size field from the CacheBlk class
[gem5.git] / src / mem / packet.hh
index a278a394581a648ea8f510bdca795a5ee72e60d8..74a2de1353cbaeedebfcd3b7bacfd257e2f8eae6 100644 (file)
@@ -1,5 +1,18 @@
 /*
+ * Copyright (c) 2012-2016 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
+ * Copyright (c) 2010,2015 Advanced Micro Devices, Inc.
  * All rights reserved.
  *
  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
@@ -28,6 +41,7 @@
  * Authors: Ron Dreslinski
  *          Steve Reinhardt
  *          Ali Saidi
+ *          Andreas Hansson
  */
 
 /**
 #ifndef __MEM_PACKET_HH__
 #define __MEM_PACKET_HH__
 
+#include <bitset>
 #include <cassert>
 #include <list>
-#include <bitset>
 
+#include "base/cast.hh"
 #include "base/compiler.hh"
-#include "base/fast_alloc.hh"
+#include "base/flags.hh"
 #include "base/misc.hh"
 #include "base/printable.hh"
+#include "base/types.hh"
 #include "mem/request.hh"
-#include "sim/host.hh"
 #include "sim/core.hh"
 
-
-struct Packet;
+class Packet;
 typedef Packet *PacketPtr;
 typedef uint8_t* PacketDataPtr;
 typedef std::list<PacketPtr> PacketList;
 
 class MemCmd
 {
-  public:
+    friend class Packet;
 
-    /** List of all commands associated with a packet. */
+  public:
+    /**
+     * List of all commands associated with a packet.
+     */
     enum Command
     {
         InvalidCmd,
@@ -69,121 +86,153 @@ class MemCmd
         ReadRespWithInvalidate,
         WriteReq,
         WriteResp,
-        Writeback,
+        WritebackDirty,
+        WritebackClean,
+        CleanEvict,
         SoftPFReq,
         HardPFReq,
         SoftPFResp,
         HardPFResp,
-        WriteInvalidateReq,
-        WriteInvalidateResp,
+        WriteLineReq,
         UpgradeReq,
+        SCUpgradeReq,           // Special "weak" upgrade for StoreCond
         UpgradeResp,
+        SCUpgradeFailReq,       // Failed SCUpgradeReq in MSHR (never sent)
+        UpgradeFailResp,        // Valid for SCUpgradeReq only
         ReadExReq,
         ReadExResp,
+        ReadCleanReq,
+        ReadSharedReq,
         LoadLockedReq,
-        LoadLockedResp,
         StoreCondReq,
+        StoreCondFailReq,       // Failed StoreCondReq in MSHR (never sent)
         StoreCondResp,
         SwapReq,
         SwapResp,
+        MessageReq,
+        MessageResp,
+        MemFenceReq,
+        MemFenceResp,
         // Error responses
         // @TODO these should be classified as responses rather than
         // requests; coding them as requests initially for backwards
         // compatibility
-        NetworkNackError,  // nacked at network layer (not by protocol)
         InvalidDestError,  // packet dest field invalid
         BadAddressError,   // memory address invalid
+        FunctionalReadError, // unable to fulfill functional read
+        FunctionalWriteError, // unable to fulfill functional write
         // Fake simulator-only commands
         PrintReq,       // Print state matching address
+        FlushReq,      //request for a cache flush
+        InvalidateReq,   // request for address to be invalidated
+        InvalidateResp,
         NUM_MEM_CMDS
     };
 
   private:
-    /** List of command attributes. */
+    /**
+     * List of command attributes.
+     */
     enum Attribute
     {
         IsRead,         //!< Data flows from responder to requester
         IsWrite,        //!< Data flows from requester to responder
-        IsPrefetch,     //!< Not a demand access
+        IsUpgrade,
         IsInvalidate,
-        NeedsExclusive, //!< Requires exclusive copy to complete in-cache
+        NeedsWritable,  //!< Requires writable copy to complete in-cache
         IsRequest,      //!< Issued by requester
         IsResponse,     //!< Issue by responder
         NeedsResponse,  //!< Requester needs response from target
+        IsEviction,
         IsSWPrefetch,
         IsHWPrefetch,
-        IsLocked,       //!< Alpha/MIPS LL or SC access
+        IsLlsc,         //!< Alpha/MIPS LL or SC access
         HasData,        //!< There is an associated payload
         IsError,        //!< Error response
         IsPrint,        //!< Print state matching address (for debugging)
+        IsFlush,        //!< Flush the address from caches
+        FromCache,      //!< Request originated from a caching agent
         NUM_COMMAND_ATTRIBUTES
     };
 
-    /** Structure that defines attributes and other data associated
-     * with a Command. */
-    struct CommandInfo {
-        /** Set of attribute flags. */
+    /**
+     * Structure that defines attributes and other data associated
+     * with a Command.
+     */
+    struct CommandInfo
+    {
+        /// Set of attribute flags.
         const std::bitset<NUM_COMMAND_ATTRIBUTES> attributes;
-        /** Corresponding response for requests; InvalidCmd if no
-         * response is applicable. */
+        /// Corresponding response for requests; InvalidCmd if no
+        /// response is applicable.
         const Command response;
-        /** String representation (for printing) */
+        /// String representation (for printing)
         const std::string str;
     };
 
-    /** Array to map Command enum to associated info. */
+    /// Array to map Command enum to associated info.
     static const CommandInfo commandInfo[];
 
   private:
 
     Command cmd;
 
-    bool testCmdAttrib(MemCmd::Attribute attrib) const {
+    bool
+    testCmdAttrib(MemCmd::Attribute attrib) const
+    {
         return commandInfo[cmd].attributes[attrib] != 0;
     }
 
   public:
 
-    bool isRead() const         { return testCmdAttrib(IsRead); }
-    bool isWrite()  const       { return testCmdAttrib(IsWrite); }
-    bool isRequest() const      { return testCmdAttrib(IsRequest); }
-    bool isResponse() const     { return testCmdAttrib(IsResponse); }
-    bool needsExclusive() const { return testCmdAttrib(NeedsExclusive); }
-    bool needsResponse() const  { return testCmdAttrib(NeedsResponse); }
-    bool isInvalidate() const   { return testCmdAttrib(IsInvalidate); }
+    bool isRead() const            { return testCmdAttrib(IsRead); }
+    bool isWrite() const           { return testCmdAttrib(IsWrite); }
+    bool isUpgrade() const         { return testCmdAttrib(IsUpgrade); }
+    bool isRequest() const         { return testCmdAttrib(IsRequest); }
+    bool isResponse() const        { return testCmdAttrib(IsResponse); }
+    bool needsWritable() const     { return testCmdAttrib(NeedsWritable); }
+    bool needsResponse() const     { return testCmdAttrib(NeedsResponse); }
+    bool isInvalidate() const      { return testCmdAttrib(IsInvalidate); }
+    bool isEviction() const        { return testCmdAttrib(IsEviction); }
+    bool fromCache() const         { return testCmdAttrib(FromCache); }
+
+    /**
+     * A writeback is an eviction that carries data.
+     */
+    bool isWriteback() const       { return testCmdAttrib(IsEviction) &&
+                                            testCmdAttrib(HasData); }
+
+    /**
+     * Check if this particular packet type carries payload data. Note
+     * that this does not reflect if the data pointer of the packet is
+     * valid or not.
+     */
     bool hasData() const        { return testCmdAttrib(HasData); }
-    bool isReadWrite() const    { return isRead() && isWrite(); }
-    bool isLocked() const       { return testCmdAttrib(IsLocked); }
+    bool isLLSC() const         { return testCmdAttrib(IsLlsc); }
+    bool isSWPrefetch() const   { return testCmdAttrib(IsSWPrefetch); }
+    bool isHWPrefetch() const   { return testCmdAttrib(IsHWPrefetch); }
+    bool isPrefetch() const     { return testCmdAttrib(IsSWPrefetch) ||
+                                         testCmdAttrib(IsHWPrefetch); }
     bool isError() const        { return testCmdAttrib(IsError); }
     bool isPrint() const        { return testCmdAttrib(IsPrint); }
+    bool isFlush() const        { return testCmdAttrib(IsFlush); }
 
-    const Command responseCommand() const {
+    Command
+    responseCommand() const
+    {
         return commandInfo[cmd].response;
     }
 
-    /** Return the string to a cmd given by idx. */
-    const std::string &toString() const {
-        return commandInfo[cmd].str;
-    }
-
+    /// Return the string to a cmd given by idx.
+    const std::string &toString() const { return commandInfo[cmd].str; }
     int toInt() const { return (int)cmd; }
 
-    MemCmd(Command _cmd)
-        : cmd(_cmd)
-    { }
-
-    MemCmd(int _cmd)
-        : cmd((Command)_cmd)
-    { }
-
-    MemCmd()
-        : cmd(InvalidCmd)
-    { }
-
-    bool operator==(MemCmd c2) { return (cmd == c2.cmd); }
-    bool operator!=(MemCmd c2) { return (cmd != c2.cmd); }
+    MemCmd(Command _cmd) : cmd(_cmd) { }
+    MemCmd(int _cmd) : cmd((Command)_cmd) { }
+    MemCmd() : cmd(InvalidCmd) { }
 
-    friend class Packet;
+    bool operator==(MemCmd c2) const { return (cmd == c2.cmd); }
+    bool operator!=(MemCmd c2) const { return (cmd != c2.cmd); }
 };
 
 /**
@@ -193,110 +242,142 @@ class MemCmd
  * ultimate destination and back, possibly being conveyed by several
  * different Packets along the way.)
  */
-class Packet : public FastAlloc, public Printable
+class Packet : public Printable
 {
   public:
+    typedef uint32_t FlagsType;
+    typedef ::Flags<FlagsType> Flags;
+
+  private:
+
+    enum : FlagsType {
+        // Flags to transfer across when copying a packet
+        COPY_FLAGS             = 0x0000000F,
 
+        // Does this packet have sharers (which means it should not be
+        // considered writable) or not. See setHasSharers below.
+        HAS_SHARERS            = 0x00000001,
+
+        // Special control flags
+        /// Special timing-mode atomic snoop for multi-level coherence.
+        EXPRESS_SNOOP          = 0x00000002,
+
+        /// Allow a responding cache to inform the cache hierarchy
+        /// that it had a writable copy before responding. See
+        /// setResponderHadWritable below.
+        RESPONDER_HAD_WRITABLE = 0x00000004,
+
+        // Snoop co-ordination flag to indicate that a cache is
+        // responding to a snoop. See setCacheResponding below.
+        CACHE_RESPONDING       = 0x00000008,
+
+        /// Are the 'addr' and 'size' fields valid?
+        VALID_ADDR             = 0x00000100,
+        VALID_SIZE             = 0x00000200,
+
+        /// Is the data pointer set to a value that shouldn't be freed
+        /// when the packet is destroyed?
+        STATIC_DATA            = 0x00001000,
+        /// The data pointer points to a value that should be freed when
+        /// the packet is destroyed. The pointer is assumed to be pointing
+        /// to an array, and delete [] is consequently called
+        DYNAMIC_DATA           = 0x00002000,
+
+        /// suppress the error if this packet encounters a functional
+        /// access failure.
+        SUPPRESS_FUNC_ERROR    = 0x00008000,
+
+        // Signal block present to squash prefetch and cache evict packets
+        // through express snoop flag
+        BLOCK_CACHED          = 0x00010000
+    };
+
+    Flags flags;
+
+  public:
     typedef MemCmd::Command Command;
 
-    /** The command field of the packet. */
+    /// The command field of the packet.
     MemCmd cmd;
 
-    /** A pointer to the original request. */
-    RequestPtr req;
+    /// A pointer to the original request.
+    const RequestPtr req;
 
   private:
-   /** A pointer to the data being transfered.  It can be differnt
-    *    sizes at each level of the heirarchy so it belongs in the
-    *    packet, not request. This may or may not be populated when a
-    *    responder recieves the packet. If not populated it memory
-    *    should be allocated.
+   /**
+    * A pointer to the data being transfered.  It can be differnt
+    * sizes at each level of the heirarchy so it belongs in the
+    * packet, not request. This may or may not be populated when a
+    * responder recieves the packet. If not populated it memory should
+    * be allocated.
     */
     PacketDataPtr data;
 
-    /** Is the data pointer set to a value that shouldn't be freed
-     *   when the packet is destroyed? */
-    bool staticData;
-    /** The data pointer points to a value that should be freed when
-     *   the packet is destroyed. */
-    bool dynamicData;
-    /** the data pointer points to an array (thus delete [] ) needs to
-     *   be called on it rather than simply delete.*/
-    bool arrayData;
-
-    /** The address of the request.  This address could be virtual or
-     *   physical, depending on the system configuration. */
+    /// The address of the request.  This address could be virtual or
+    /// physical, depending on the system configuration.
     Addr addr;
 
-     /** The size of the request or transfer. */
-    int size;
-
-    /** Device address (e.g., bus ID) of the source of the
-     *   transaction. The source is not responsible for setting this
-     *   field; it is set implicitly by the interconnect when the
-     *   packet is first sent.  */
-    short src;
-
-    /** Device address (e.g., bus ID) of the destination of the
-     *   transaction. The special value Broadcast indicates that the
-     *   packet should be routed based on its address. This field is
-     *   initialized in the constructor and is thus always valid
-     *   (unlike * addr, size, and src). */
-    short dest;
-
-    /** The original value of the command field.  Only valid when the
-     * current command field is an error condition; in that case, the
-     * previous contents of the command field are copied here.  This
-     * field is *not* set on non-error responses.
-     */
-    MemCmd origCmd;
-
-    /** Are the 'addr' and 'size' fields valid? */
-    bool addrSizeValid;
-    /** Is the 'src' field valid? */
-    bool srcValid;
-    bool destValid;
-
-    enum Flag {
-        // Snoop response flags
-        MemInhibit,
-        Shared,
-        // Special control flags
-        /// Special timing-mode atomic snoop for multi-level coherence.
-        ExpressSnoop,
-        /// Does supplier have exclusive copy?
-        /// Useful for multi-level coherence.
-        SupplyExclusive,
-        NUM_PACKET_FLAGS
-    };
+    /// True if the request targets the secure memory space.
+    bool _isSecure;
 
-    /** Status flags */
-    std::bitset<NUM_PACKET_FLAGS> flags;
+    /// The size of the request or transfer.
+    unsigned size;
 
-  public:
+    /**
+     * Track the bytes found that satisfy a functional read.
+     */
+    std::vector<bool> bytesValid;
 
-    /** Used to calculate latencies for each packet.*/
-    Tick time;
+  public:
 
-    /** The time at which the packet will be fully transmitted */
-    Tick finishTime;
+    /**
+     * The extra delay from seeing the packet until the header is
+     * transmitted. This delay is used to communicate the crossbar
+     * forwarding latency to the neighbouring object (e.g. a cache)
+     * that actually makes the packet wait. As the delay is relative,
+     * a 32-bit unsigned should be sufficient.
+     */
+    uint32_t headerDelay;
 
-    /** The time at which the first chunk of the packet will be transmitted */
-    Tick firstWordTime;
+    /**
+     * Keep track of the extra delay incurred by snooping upwards
+     * before sending a request down the memory system. This is used
+     * by the coherent crossbar to account for the additional request
+     * delay.
+     */
+    uint32_t snoopDelay;
 
-    /** The special destination address indicating that the packet
-     *   should be routed based on its address. */
-    static const short Broadcast = -1;
+    /**
+     * The extra pipelining delay from seeing the packet until the end of
+     * payload is transmitted by the component that provided it (if
+     * any). This includes the header delay. Similar to the header
+     * delay, this is used to make up for the fact that the
+     * crossbar does not make the packet wait. As the delay is
+     * relative, a 32-bit unsigned should be sufficient.
+     */
+    uint32_t payloadDelay;
 
-    /** A virtual base opaque structure used to hold state associated
-     *    with the packet but specific to the sending device (e.g., an
-     *    MSHR).  A pointer to this state is returned in the packet's
-     *    response so that the sender can quickly look up the state
-     *    needed to process it.  A specific subclass would be derived
-     *    from this to carry state specific to a particular sending
-     *    device.  */
-    class SenderState {
-      public:
+    /**
+     * A virtual base opaque structure used to hold state associated
+     * with the packet (e.g., an MSHR), specific to a MemObject that
+     * sees the packet. A pointer to this state is returned in the
+     * packet's response so that the MemObject in question can quickly
+     * look up the state needed to process it. A specific subclass
+     * would be derived from this to carry state specific to a
+     * particular sending device.
+     *
+     * As multiple MemObjects may add their SenderState throughout the
+     * memory system, the SenderStates create a stack, where a
+     * MemObject can add a new Senderstate, as long as the
+     * predecessing SenderState is restored when the response comes
+     * back. For this reason, the predecessor should always be
+     * populated with the current SenderState of a packet before
+     * modifying the senderState field in the request packet.
+     */
+    struct SenderState
+    {
+        SenderState* predecessor;
+        SenderState() : predecessor(NULL) {}
         virtual ~SenderState() {}
     };
 
@@ -304,15 +385,18 @@ class Packet : public FastAlloc, public Printable
      * Object used to maintain state of a PrintReq.  The senderState
      * field of a PrintReq should always be of this type.
      */
-    class PrintReqState : public SenderState, public FastAlloc {
-        /** An entry in the label stack. */
-        class LabelStackEntry {
-          public:
+    class PrintReqState : public SenderState
+    {
+      private:
+        /**
+         * An entry in the label stack.
+         */
+        struct LabelStackEntry
+        {
             const std::string label;
             std::string *prefix;
             bool labelPrinted;
-            LabelStackEntry(const std::string &_label,
-                            std::string *_prefix);
+            LabelStackEntry(const std::string &_label, std::string *_prefix);
         };
 
         typedef std::list<LabelStackEntry> LabelStack;
@@ -327,277 +411,635 @@ class Packet : public FastAlloc, public Printable
         PrintReqState(std::ostream &os, int verbosity = 0);
         ~PrintReqState();
 
-        /** Returns the current line prefix. */
+        /**
+         * Returns the current line prefix.
+         */
         const std::string &curPrefix() { return *curPrefixPtr; }
 
-        /** Push a label onto the label stack, and prepend the given
+        /**
+         * Push a label onto the label stack, and prepend the given
          * prefix string onto the current prefix.  Labels will only be
-         * printed if an object within the label's scope is
-         * printed. */
+         * printed if an object within the label's scope is printed.
+         */
         void pushLabel(const std::string &lbl,
                        const std::string &prefix = "  ");
-        /** Pop a label off the label stack. */
+
+        /**
+         * Pop a label off the label stack.
+         */
         void popLabel();
-        /** Print all of the pending unprinted labels on the
+
+        /**
+         * Print all of the pending unprinted labels on the
          * stack. Called by printObj(), so normally not called by
-         * users unless bypassing printObj(). */
+         * users unless bypassing printObj().
+         */
         void printLabels();
-        /** Print a Printable object to os, because it matched the
-         * address on a PrintReq. */
+
+        /**
+         * Print a Printable object to os, because it matched the
+         * address on a PrintReq.
+         */
         void printObj(Printable *obj);
     };
 
-    /** This packet's sender state.  Devices should use dynamic_cast<>
-     *   to cast to the state appropriate to the sender. */
+    /**
+     * This packet's sender state.  Devices should use dynamic_cast<>
+     * to cast to the state appropriate to the sender.  The intent of
+     * this variable is to allow a device to attach extra information
+     * to a request. A response packet must return the sender state
+     * that was attached to the original request (even if a new packet
+     * is created).
+     */
     SenderState *senderState;
 
-    /** Return the string name of the cmd field (for debugging and
-     *   tracing). */
+    /**
+     * Push a new sender state to the packet and make the current
+     * sender state the predecessor of the new one. This should be
+     * prefered over direct manipulation of the senderState member
+     * variable.
+     *
+     * @param sender_state SenderState to push at the top of the stack
+     */
+    void pushSenderState(SenderState *sender_state);
+
+    /**
+     * Pop the top of the state stack and return a pointer to it. This
+     * assumes the current sender state is not NULL. This should be
+     * preferred over direct manipulation of the senderState member
+     * variable.
+     *
+     * @return The current top of the stack
+     */
+    SenderState *popSenderState();
+
+    /**
+     * Go through the sender state stack and return the first instance
+     * that is of type T (as determined by a dynamic_cast). If there
+     * is no sender state of type T, NULL is returned.
+     *
+     * @return The topmost state of type T
+     */
+    template <typename T>
+    T * findNextSenderState() const
+    {
+        T *t = NULL;
+        SenderState* sender_state = senderState;
+        while (t == NULL && sender_state != NULL) {
+            t = dynamic_cast<T*>(sender_state);
+            sender_state = sender_state->predecessor;
+        }
+        return t;
+    }
+
+    /// Return the string name of the cmd field (for debugging and
+    /// tracing).
     const std::string &cmdString() const { return cmd.toString(); }
 
-    /** Return the index of this command. */
+    /// Return the index of this command.
     inline int cmdToIndex() const { return cmd.toInt(); }
 
-    bool isRead() const         { return cmd.isRead(); }
-    bool isWrite()  const       { return cmd.isWrite(); }
-    bool isRequest() const      { return cmd.isRequest(); }
-    bool isResponse() const     { return cmd.isResponse(); }
-    bool needsExclusive() const { return cmd.needsExclusive(); }
-    bool needsResponse() const  { return cmd.needsResponse(); }
-    bool isInvalidate() const   { return cmd.isInvalidate(); }
-    bool hasData() const        { return cmd.hasData(); }
-    bool isReadWrite() const    { return cmd.isReadWrite(); }
-    bool isLocked() const       { return cmd.isLocked(); }
-    bool isError() const        { return cmd.isError(); }
-    bool isPrint() const        { return cmd.isPrint(); }
-
-    // Snoop flags
-    void assertMemInhibit()     { flags[MemInhibit] = true; }
-    bool memInhibitAsserted()   { return flags[MemInhibit]; }
-    void assertShared()         { flags[Shared] = true; }
-    bool sharedAsserted()       { return flags[Shared]; }
-
-    // Special control flags
-    void setExpressSnoop()      { flags[ExpressSnoop] = true; }
-    bool isExpressSnoop()       { return flags[ExpressSnoop]; }
-    void setSupplyExclusive()   { flags[SupplyExclusive] = true; }
-    bool isSupplyExclusive()    { return flags[SupplyExclusive]; }
+    bool isRead() const              { return cmd.isRead(); }
+    bool isWrite() const             { return cmd.isWrite(); }
+    bool isUpgrade()  const          { return cmd.isUpgrade(); }
+    bool isRequest() const           { return cmd.isRequest(); }
+    bool isResponse() const          { return cmd.isResponse(); }
+    bool needsWritable() const
+    {
+        // we should never check if a response needsWritable, the
+        // request has this flag, and for a response we should rather
+        // look at the hasSharers flag (if not set, the response is to
+        // be considered writable)
+        assert(isRequest());
+        return cmd.needsWritable();
+    }
+    bool needsResponse() const       { return cmd.needsResponse(); }
+    bool isInvalidate() const        { return cmd.isInvalidate(); }
+    bool isEviction() const          { return cmd.isEviction(); }
+    bool fromCache() const           { return cmd.fromCache(); }
+    bool isWriteback() const         { return cmd.isWriteback(); }
+    bool hasData() const             { return cmd.hasData(); }
+    bool hasRespData() const
+    {
+        MemCmd resp_cmd = cmd.responseCommand();
+        return resp_cmd.hasData();
+    }
+    bool isLLSC() const              { return cmd.isLLSC(); }
+    bool isError() const             { return cmd.isError(); }
+    bool isPrint() const             { return cmd.isPrint(); }
+    bool isFlush() const             { return cmd.isFlush(); }
+
+    //@{
+    /// Snoop flags
+    /**
+     * Set the cacheResponding flag. This is used by the caches to
+     * signal another cache that they are responding to a request. A
+     * cache will only respond to snoops if it has the line in either
+     * Modified or Owned state. Note that on snoop hits we always pass
+     * the line as Modified and never Owned. In the case of an Owned
+     * line we proceed to invalidate all other copies.
+     *
+     * On a cache fill (see Cache::handleFill), we check hasSharers
+     * first, ignoring the cacheResponding flag if hasSharers is set.
+     * A line is consequently allocated as:
+     *
+     * hasSharers cacheResponding state
+     * true       false           Shared
+     * true       true            Shared
+     * false      false           Exclusive
+     * false      true            Modified
+     */
+    void setCacheResponding()
+    {
+        assert(isRequest());
+        assert(!flags.isSet(CACHE_RESPONDING));
+        flags.set(CACHE_RESPONDING);
+    }
+    bool cacheResponding() const { return flags.isSet(CACHE_RESPONDING); }
+    /**
+     * On fills, the hasSharers flag is used by the caches in
+     * combination with the cacheResponding flag, as clarified
+     * above. If the hasSharers flag is not set, the packet is passing
+     * writable. Thus, a response from a memory passes the line as
+     * writable by default.
+     *
+     * The hasSharers flag is also used by upstream caches to inform a
+     * downstream cache that they have the block (by calling
+     * setHasSharers on snoop request packets that hit in upstream
+     * cachs tags or MSHRs). If the snoop packet has sharers, a
+     * downstream cache is prevented from passing a dirty line upwards
+     * if it was not explicitly asked for a writable copy. See
+     * Cache::satisfyCpuSideRequest.
+     *
+     * The hasSharers flag is also used on writebacks, in
+     * combination with the WritbackClean or WritebackDirty commands,
+     * to allocate the block downstream either as:
+     *
+     * command        hasSharers state
+     * WritebackDirty false      Modified
+     * WritebackDirty true       Owned
+     * WritebackClean false      Exclusive
+     * WritebackClean true       Shared
+     */
+    void setHasSharers()    { flags.set(HAS_SHARERS); }
+    bool hasSharers() const { return flags.isSet(HAS_SHARERS); }
+    //@}
+
+    /**
+     * The express snoop flag is used for two purposes. Firstly, it is
+     * used to bypass flow control for normal (non-snoop) requests
+     * going downstream in the memory system. In cases where a cache
+     * is responding to a snoop from another cache (it had a dirty
+     * line), but the line is not writable (and there are possibly
+     * other copies), the express snoop flag is set by the downstream
+     * cache to invalidate all other copies in zero time. Secondly,
+     * the express snoop flag is also set to be able to distinguish
+     * snoop packets that came from a downstream cache, rather than
+     * snoop packets from neighbouring caches.
+     */
+    void setExpressSnoop()      { flags.set(EXPRESS_SNOOP); }
+    bool isExpressSnoop() const { return flags.isSet(EXPRESS_SNOOP); }
+
+    /**
+     * On responding to a snoop request (which only happens for
+     * Modified or Owned lines), make sure that we can transform an
+     * Owned response to a Modified one. If this flag is not set, the
+     * responding cache had the line in the Owned state, and there are
+     * possibly other Shared copies in the memory system. A downstream
+     * cache helps in orchestrating the invalidation of these copies
+     * by sending out the appropriate express snoops.
+     */
+    void setResponderHadWritable()
+    {
+        assert(cacheResponding());
+        assert(!responderHadWritable());
+        flags.set(RESPONDER_HAD_WRITABLE);
+    }
+    bool responderHadWritable() const
+    { return flags.isSet(RESPONDER_HAD_WRITABLE); }
+
+    void setSuppressFuncError()     { flags.set(SUPPRESS_FUNC_ERROR); }
+    bool suppressFuncError() const  { return flags.isSet(SUPPRESS_FUNC_ERROR); }
+    void setBlockCached()          { flags.set(BLOCK_CACHED); }
+    bool isBlockCached() const     { return flags.isSet(BLOCK_CACHED); }
+    void clearBlockCached()        { flags.clear(BLOCK_CACHED); }
 
     // Network error conditions... encapsulate them as methods since
     // their encoding keeps changing (from result field to command
     // field, etc.)
-    void setNacked()     { assert(isResponse()); cmd = MemCmd::NetworkNackError; }
-    void setBadAddress() { assert(isResponse()); cmd = MemCmd::BadAddressError; }
-    bool wasNacked()     { return cmd == MemCmd::NetworkNackError; }
-    bool hadBadAddress() { return cmd == MemCmd::BadAddressError; }
+    void
+    setBadAddress()
+    {
+        assert(isResponse());
+        cmd = MemCmd::BadAddressError;
+    }
+
     void copyError(Packet *pkt) { assert(pkt->isError()); cmd = pkt->cmd; }
 
-    bool nic_pkt() { panic("Unimplemented"); M5_DUMMY_RETURN }
+    Addr getAddr() const { assert(flags.isSet(VALID_ADDR)); return addr; }
+    /**
+     * Update the address of this packet mid-transaction. This is used
+     * by the address mapper to change an already set address to a new
+     * one based on the system configuration. It is intended to remap
+     * an existing address, so it asserts that the current address is
+     * valid.
+     */
+    void setAddr(Addr _addr) { assert(flags.isSet(VALID_ADDR)); addr = _addr; }
+
+    unsigned getSize() const  { assert(flags.isSet(VALID_SIZE)); return size; }
 
-    /** Accessor function that returns the source index of the packet. */
-    short getSrc() const    { assert(srcValid); return src; }
-    void setSrc(short _src) { src = _src; srcValid = true; }
-    /** Reset source field, e.g. to retransmit packet on different bus. */
-    void clearSrc() { srcValid = false; }
+    Addr getOffset(unsigned int blk_size) const
+    {
+        return getAddr() & Addr(blk_size - 1);
+    }
 
-    /** Accessor function that returns the destination index of
-        the packet. */
-    short getDest() const     { assert(destValid); return dest; }
-    void setDest(short _dest) { dest = _dest; destValid = true; }
+    Addr getBlockAddr(unsigned int blk_size) const
+    {
+        return getAddr() & ~(Addr(blk_size - 1));
+    }
 
-    Addr getAddr() const { assert(addrSizeValid); return addr; }
-    int getSize() const  { assert(addrSizeValid); return size; }
-    Addr getOffset(int blkSize) const { return addr & (Addr)(blkSize - 1); }
+    bool isSecure() const
+    {
+        assert(flags.isSet(VALID_ADDR));
+        return _isSecure;
+    }
+
+    /**
+     * Accessor function to atomic op.
+     */
+    AtomicOpFunctor *getAtomicOp() const { return req->getAtomicOpFunctor(); }
+    bool isAtomicOp() const { return req->isAtomic(); }
+
+    /**
+     * It has been determined that the SC packet should successfully update
+     * memory. Therefore, convert this SC packet to a normal write.
+     */
+    void
+    convertScToWrite()
+    {
+        assert(isLLSC());
+        assert(isWrite());
+        cmd = MemCmd::WriteReq;
+    }
+
+    /**
+     * When ruby is in use, Ruby will monitor the cache line and the
+     * phys memory should treat LL ops as normal reads.
+     */
+    void
+    convertLlToRead()
+    {
+        assert(isLLSC());
+        assert(isRead());
+        cmd = MemCmd::ReadReq;
+    }
 
-    /** Constructor.  Note that a Request object must be constructed
-     *   first, but the Requests's physical address and size fields
-     *   need not be valid. The command and destination addresses
-     *   must be supplied.  */
-    Packet(Request *_req, MemCmd _cmd, short _dest)
-        :  cmd(_cmd), req(_req),
-           data(NULL), staticData(false), dynamicData(false), arrayData(false),
-           addr(_req->paddr), size(_req->size), dest(_dest),
-           addrSizeValid(_req->validPaddr), srcValid(false), destValid(true),
-           flags(0), time(curTick), senderState(NULL)
+    /**
+     * Constructor. Note that a Request object must be constructed
+     * first, but the Requests's physical address and size fields need
+     * not be valid. The command must be supplied.
+     */
+    Packet(const RequestPtr _req, MemCmd _cmd)
+        :  cmd(_cmd), req(_req), data(nullptr), addr(0), _isSecure(false),
+           size(0), headerDelay(0), snoopDelay(0), payloadDelay(0),
+           senderState(NULL)
     {
+        if (req->hasPaddr()) {
+            addr = req->getPaddr();
+            flags.set(VALID_ADDR);
+            _isSecure = req->isSecure();
+        }
+        if (req->hasSize()) {
+            size = req->getSize();
+            flags.set(VALID_SIZE);
+        }
     }
 
-    /** Alternate constructor if you are trying to create a packet with
-     *  a request that is for a whole block, not the address from the req.
-     *  this allows for overriding the size/addr of the req.*/
-    Packet(Request *_req, MemCmd _cmd, short _dest, int _blkSize)
-        :  cmd(_cmd), req(_req),
-           data(NULL), staticData(false), dynamicData(false), arrayData(false),
-           addr(_req->paddr & ~(_blkSize - 1)), size(_blkSize), dest(_dest),
-           addrSizeValid(_req->validPaddr), srcValid(false), destValid(true),
-           flags(0), time(curTick), senderState(NULL)
+    /**
+     * Alternate constructor if you are trying to create a packet with
+     * a request that is for a whole block, not the address from the
+     * req.  this allows for overriding the size/addr of the req.
+     */
+    Packet(const RequestPtr _req, MemCmd _cmd, int _blkSize)
+        :  cmd(_cmd), req(_req), data(nullptr), addr(0), _isSecure(false),
+           headerDelay(0), snoopDelay(0), payloadDelay(0),
+           senderState(NULL)
     {
+        if (req->hasPaddr()) {
+            addr = req->getPaddr() & ~(_blkSize - 1);
+            flags.set(VALID_ADDR);
+            _isSecure = req->isSecure();
+        }
+        size = _blkSize;
+        flags.set(VALID_SIZE);
     }
 
-    /** Alternate constructor for copying a packet.  Copy all fields
+    /**
+     * Alternate constructor for copying a packet.  Copy all fields
      * *except* if the original packet's data was dynamic, don't copy
      * that, as we can't guarantee that the new packet's lifetime is
      * less than that of the original packet.  In this case the new
-     * packet should allocate its own data. */
-    Packet(Packet *origPkt, bool clearFlags = false)
-        :  cmd(origPkt->cmd), req(origPkt->req),
-           data(origPkt->staticData ? origPkt->data : NULL),
-           staticData(origPkt->staticData),
-           dynamicData(false), arrayData(false),
-           addr(origPkt->addr), size(origPkt->size),
-           src(origPkt->src), dest(origPkt->dest),
-           addrSizeValid(origPkt->addrSizeValid),
-           srcValid(origPkt->srcValid), destValid(origPkt->destValid),
-           flags(clearFlags ? 0 : origPkt->flags),
-           time(curTick), senderState(origPkt->senderState)
-    {
-    }
-
-    /** Destructor. */
+     * packet should allocate its own data.
+     */
+    Packet(const PacketPtr pkt, bool clear_flags, bool alloc_data)
+        :  cmd(pkt->cmd), req(pkt->req),
+           data(nullptr),
+           addr(pkt->addr), _isSecure(pkt->_isSecure), size(pkt->size),
+           bytesValid(pkt->bytesValid),
+           headerDelay(pkt->headerDelay),
+           snoopDelay(0),
+           payloadDelay(pkt->payloadDelay),
+           senderState(pkt->senderState)
+    {
+        if (!clear_flags)
+            flags.set(pkt->flags & COPY_FLAGS);
+
+        flags.set(pkt->flags & (VALID_ADDR|VALID_SIZE));
+
+        // should we allocate space for data, or not, the express
+        // snoops do not need to carry any data as they only serve to
+        // co-ordinate state changes
+        if (alloc_data) {
+            // even if asked to allocate data, if the original packet
+            // holds static data, then the sender will not be doing
+            // any memcpy on receiving the response, thus we simply
+            // carry the pointer forward
+            if (pkt->flags.isSet(STATIC_DATA)) {
+                data = pkt->data;
+                flags.set(STATIC_DATA);
+            } else {
+                allocate();
+            }
+        }
+    }
+
+    /**
+     * Generate the appropriate read MemCmd based on the Request flags.
+     */
+    static MemCmd
+    makeReadCmd(const RequestPtr req)
+    {
+        if (req->isLLSC())
+            return MemCmd::LoadLockedReq;
+        else if (req->isPrefetch())
+            return MemCmd::SoftPFReq;
+        else
+            return MemCmd::ReadReq;
+    }
+
+    /**
+     * Generate the appropriate write MemCmd based on the Request flags.
+     */
+    static MemCmd
+    makeWriteCmd(const RequestPtr req)
+    {
+        if (req->isLLSC())
+            return MemCmd::StoreCondReq;
+        else if (req->isSwap())
+            return MemCmd::SwapReq;
+        else
+            return MemCmd::WriteReq;
+    }
+
+    /**
+     * Constructor-like methods that return Packets based on Request objects.
+     * Fine-tune the MemCmd type if it's not a vanilla read or write.
+     */
+    static PacketPtr
+    createRead(const RequestPtr req)
+    {
+        return new Packet(req, makeReadCmd(req));
+    }
+
+    static PacketPtr
+    createWrite(const RequestPtr req)
+    {
+        return new Packet(req, makeWriteCmd(req));
+    }
+
+    /**
+     * clean up packet variables
+     */
     ~Packet()
     {
-        // If this is a request packet for which there's no response,
-        // delete the request object here, since the requester will
-        // never get the chance.
-        if (req && isRequest() && !needsResponse())
+        // Delete the request object if this is a request packet which
+        // does not need a response, because the requester will not get
+        // a chance. If the request packet needs a response then the
+        // request will be deleted on receipt of the response
+        // packet. We also make sure to never delete the request for
+        // express snoops, even for cases when responses are not
+        // needed (CleanEvict and Writeback), since the snoop packet
+        // re-uses the same request.
+        if (req && isRequest() && !needsResponse() &&
+            !isExpressSnoop()) {
             delete req;
-        if (staticData || dynamicData)
-            deleteData();
-    }
-
-    /** Reinitialize packet address and size from the associated
-     *   Request object, and reset other fields that may have been
-     *   modified by a previous transaction.  Typically called when a
-     *   statically allocated Request/Packet pair is reused for
-     *   multiple transactions. */
-    void reinitFromRequest() {
-        assert(req->validPaddr);
-        flags = 0;
-        addr = req->paddr;
-        size = req->size;
-        time = req->time;
-        addrSizeValid = true;
-        if (dynamicData) {
-            deleteData();
-            dynamicData = false;
-            arrayData = false;
         }
+        deleteData();
     }
 
     /**
      * Take a request packet and modify it in place to be suitable for
-     * returning as a response to that request.  The source and
-     * destination fields are *not* modified, as is appropriate for
-     * atomic accesses.
+     * returning as a response to that request.
      */
-    void makeResponse()
+    void
+    makeResponse()
     {
         assert(needsResponse());
         assert(isRequest());
-        origCmd = cmd;
         cmd = cmd.responseCommand();
-        dest = src;
-        destValid = srcValid;
-        srcValid = false;
+
+        // responses are never express, even if the snoop that
+        // triggered them was
+        flags.clear(EXPRESS_SNOOP);
     }
 
-    void makeAtomicResponse()
+    void
+    makeAtomicResponse()
     {
         makeResponse();
     }
 
-    void makeTimingResponse()
+    void
+    makeTimingResponse()
     {
         makeResponse();
     }
 
-    /**
-     * Take a request packet that has been returned as NACKED and
-     * modify it so that it can be sent out again. Only packets that
-     * need a response can be NACKED, so verify that that is true.
-     */
     void
-    reinitNacked()
+    setFunctionalResponseStatus(bool success)
     {
-        assert(wasNacked());
-        cmd = origCmd;
-        assert(needsResponse());
-        setDest(Broadcast);
+        if (!success) {
+            if (isWrite()) {
+                cmd = MemCmd::FunctionalWriteError;
+            } else {
+                cmd = MemCmd::FunctionalReadError;
+            }
+        }
+    }
+
+    void
+    setSize(unsigned size)
+    {
+        assert(!flags.isSet(VALID_SIZE));
+
+        this->size = size;
+        flags.set(VALID_SIZE);
     }
 
 
+  public:
+    /**
+     * @{
+     * @name Data accessor mehtods
+     */
+
     /**
      * Set the data pointer to the following value that should not be
-     * freed.
+     * freed. Static data allows us to do a single memcpy even if
+     * multiple packets are required to get from source to destination
+     * and back. In essence the pointer is set calling dataStatic on
+     * the original packet, and whenever this packet is copied and
+     * forwarded the same pointer is passed on. When a packet
+     * eventually reaches the destination holding the data, it is
+     * copied once into the location originally set. On the way back
+     * to the source, no copies are necessary.
      */
     template <typename T>
     void
     dataStatic(T *p)
     {
-        if(dynamicData)
-            dynamicData = false;
+        assert(flags.noneSet(STATIC_DATA|DYNAMIC_DATA));
         data = (PacketDataPtr)p;
-        staticData = true;
+        flags.set(STATIC_DATA);
     }
 
     /**
-     * Set the data pointer to a value that should have delete []
-     * called on it.
+     * Set the data pointer to the following value that should not be
+     * freed. This version of the function allows the pointer passed
+     * to us to be const. To avoid issues down the line we cast the
+     * constness away, the alternative would be to keep both a const
+     * and non-const data pointer and cleverly choose between
+     * them. Note that this is only allowed for static data.
      */
     template <typename T>
     void
-    dataDynamicArray(T *p)
+    dataStaticConst(const T *p)
     {
-        assert(!staticData && !dynamicData);
-        data = (PacketDataPtr)p;
-        dynamicData = true;
-        arrayData = true;
+        assert(flags.noneSet(STATIC_DATA|DYNAMIC_DATA));
+        data = const_cast<PacketDataPtr>(p);
+        flags.set(STATIC_DATA);
     }
 
     /**
-     * set the data pointer to a value that should have delete called
-     * on it.
+     * Set the data pointer to a value that should have delete []
+     * called on it. Dynamic data is local to this packet, and as the
+     * packet travels from source to destination, forwarded packets
+     * will allocate their own data. When a packet reaches the final
+     * destination it will populate the dynamic data of that specific
+     * packet, and on the way back towards the source, memcpy will be
+     * invoked in every step where a new packet was created e.g. in
+     * the caches. Ultimately when the response reaches the source a
+     * final memcpy is needed to extract the data from the packet
+     * before it is deallocated.
      */
     template <typename T>
     void
     dataDynamic(T *p)
     {
-        assert(!staticData && !dynamicData);
+        assert(flags.noneSet(STATIC_DATA|DYNAMIC_DATA));
         data = (PacketDataPtr)p;
-        dynamicData = true;
-        arrayData = false;
+        flags.set(DYNAMIC_DATA);
     }
 
-    /** get a pointer to the data ptr. */
+    /**
+     * get a pointer to the data ptr.
+     */
     template <typename T>
     T*
     getPtr()
     {
-        assert(staticData || dynamicData);
+        assert(flags.isSet(STATIC_DATA|DYNAMIC_DATA));
         return (T*)data;
     }
 
-    /** return the value of what is pointed to in the packet. */
     template <typename T>
-    T get();
+    const T*
+    getConstPtr() const
+    {
+        assert(flags.isSet(STATIC_DATA|DYNAMIC_DATA));
+        return (const T*)data;
+    }
 
-    /** set the value in the data pointer to v. */
+    /**
+     * Get the data in the packet byte swapped from big endian to
+     * host endian.
+     */
+    template <typename T>
+    T getBE() const;
+
+    /**
+     * Get the data in the packet byte swapped from little endian to
+     * host endian.
+     */
+    template <typename T>
+    T getLE() const;
+
+    /**
+     * Get the data in the packet byte swapped from the specified
+     * endianness.
+     */
+    template <typename T>
+    T get(ByteOrder endian) const;
+
+    /**
+     * Get the data in the packet byte swapped from guest to host
+     * endian.
+     */
+    template <typename T>
+    T get() const;
+
+    /** Set the value in the data pointer to v as big endian. */
+    template <typename T>
+    void setBE(T v);
+
+    /** Set the value in the data pointer to v as little endian. */
+    template <typename T>
+    void setLE(T v);
+
+    /**
+     * Set the value in the data pointer to v using the specified
+     * endianness.
+     */
+    template <typename T>
+    void set(T v, ByteOrder endian);
+
+    /** Set the value in the data pointer to v as guest endian. */
     template <typename T>
     void set(T v);
 
     /**
      * Copy data into the packet from the provided pointer.
      */
-    void setData(uint8_t *p)
+    void
+    setData(const uint8_t *p)
     {
-        std::memcpy(getPtr<uint8_t>(), p, getSize());
+        // we should never be copying data onto itself, which means we
+        // must idenfity packets with static data, as they carry the
+        // same pointer from source to destination and back
+        assert(p != getPtr<uint8_t>() || flags.isSet(STATIC_DATA));
+
+        if (p != getPtr<uint8_t>())
+            // for packet with allocated dynamic data, we copy data from
+            // one to the other, e.g. a forwarded response to a response
+            std::memcpy(getPtr<uint8_t>(), p, getSize());
     }
 
     /**
      * Copy data into the packet from the provided block pointer,
      * which is aligned to the given block size.
      */
-    void setDataFromBlock(uint8_t *blk_data, int blkSize)
+    void
+    setDataFromBlock(const uint8_t *blk_data, int blkSize)
     {
         setData(blk_data + getOffset(blkSize));
     }
@@ -606,15 +1048,17 @@ class Packet : public FastAlloc, public Printable
      * Copy data from the packet to the provided block pointer, which
      * is aligned to the given block size.
      */
-    void writeData(uint8_t *p)
+    void
+    writeData(uint8_t *p) const
     {
-        std::memcpy(p, getPtr<uint8_t>(), getSize());
+        std::memcpy(p, getConstPtr<uint8_t>(), getSize());
     }
 
     /**
      * Copy data from the packet to the memory at the provided pointer.
      */
-    void writeDataToBlock(uint8_t *blk_data, int blkSize)
+    void
+    writeDataToBlock(uint8_t *blk_data, int blkSize) const
     {
         writeData(blk_data + getOffset(blkSize));
     }
@@ -623,51 +1067,122 @@ class Packet : public FastAlloc, public Printable
      * delete the data pointed to in the data pointer. Ok to call to
      * matter how data was allocted.
      */
-    void deleteData();
+    void
+    deleteData()
+    {
+        if (flags.isSet(DYNAMIC_DATA))
+            delete [] data;
+
+        flags.clear(STATIC_DATA|DYNAMIC_DATA);
+        data = NULL;
+    }
+
+    /** Allocate memory for the packet. */
+    void
+    allocate()
+    {
+        // if either this command or the response command has a data
+        // payload, actually allocate space
+        if (hasData() || hasRespData()) {
+            assert(flags.noneSet(STATIC_DATA|DYNAMIC_DATA));
+            flags.set(DYNAMIC_DATA);
+            data = new uint8_t[getSize()];
+        }
+    }
+
+    /** @} */
+
+  private: // Private data accessor methods
+    /** Get the data in the packet without byte swapping. */
+    template <typename T>
+    T getRaw() const;
 
-    /** If there isn't data in the packet, allocate some. */
-    void allocate();
+    /** Set the value in the data pointer to v without byte swapping. */
+    template <typename T>
+    void setRaw(T v);
 
+  public:
     /**
-     * Check a functional request against a memory value represented
-     * by a base/size pair and an associated data array.  If the
-     * functional request is a read, it may be satisfied by the memory
-     * value.  If the functional request is a write, it may update the
-     * memory value.
+     * Check a functional request against a memory value stored in
+     * another packet (i.e. an in-transit request or
+     * response). Returns true if the current packet is a read, and
+     * the other packet provides the data, which is then copied to the
+     * current packet. If the current packet is a write, and the other
+     * packet intersects this one, then we update the data
+     * accordingly.
      */
-    bool checkFunctional(Printable *obj, Addr base, int size, uint8_t *data);
+    bool
+    checkFunctional(PacketPtr other)
+    {
+        // all packets that are carrying a payload should have a valid
+        // data pointer
+        return checkFunctional(other, other->getAddr(), other->isSecure(),
+                               other->getSize(),
+                               other->hasData() ?
+                               other->getPtr<uint8_t>() : NULL);
+    }
 
     /**
-     * Check a functional request against a memory value stored in
-     * another packet (i.e. an in-transit request or response).
+     * Does the request need to check for cached copies of the same block
+     * in the memory hierarchy above.
+     **/
+    bool
+    mustCheckAbove() const
+    {
+        return cmd == MemCmd::HardPFReq || isEviction();
+    }
+
+    /**
+     * Is this packet a clean eviction, including both actual clean
+     * evict packets, but also clean writebacks.
      */
-    bool checkFunctional(PacketPtr otherPkt) {
-        return checkFunctional(otherPkt,
-                               otherPkt->getAddr(), otherPkt->getSize(),
-                               otherPkt->hasData() ?
-                                   otherPkt->getPtr<uint8_t>() : NULL);
+    bool
+    isCleanEviction() const
+    {
+        return cmd == MemCmd::CleanEvict || cmd == MemCmd::WritebackClean;
     }
 
+    /**
+     * Check a functional request against a memory value represented
+     * by a base/size pair and an associated data array. If the
+     * current packet is a read, it may be satisfied by the memory
+     * value. If the current packet is a write, it may update the
+     * memory value.
+     */
+    bool
+    checkFunctional(Printable *obj, Addr base, bool is_secure, int size,
+                    uint8_t *_data);
+
     /**
      * Push label for PrintReq (safe to call unconditionally).
      */
-    void pushLabel(const std::string &lbl) {
-        if (isPrint()) {
-            dynamic_cast<PrintReqState*>(senderState)->pushLabel(lbl);
-        }
+    void
+    pushLabel(const std::string &lbl)
+    {
+        if (isPrint())
+            safe_cast<PrintReqState*>(senderState)->pushLabel(lbl);
     }
 
     /**
      * Pop label for PrintReq (safe to call unconditionally).
      */
-    void popLabel() {
-        if (isPrint()) {
-            dynamic_cast<PrintReqState*>(senderState)->popLabel();
-        }
+    void
+    popLabel()
+    {
+        if (isPrint())
+            safe_cast<PrintReqState*>(senderState)->popLabel();
     }
 
     void print(std::ostream &o, int verbosity = 0,
                const std::string &prefix = "") const;
+
+    /**
+     * A no-args wrapper of print(std::ostream...)
+     * meant to be invoked from DPRINTFs
+     * avoiding string overheads in fast mode
+     * @return string with the request's type and start<->end addresses
+     */
+    std::string print() const;
 };
 
 #endif //__MEM_PACKET_HH