mem-cache: Add match functions to QueueEntry
[gem5.git] / src / mem / port.hh
index 6b5e9530c385a212decd2cfc30a04cc4ee7d69e8..72a02711c5f2836a44815d801273f9d40e535086 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (c) 2011-2012 ARM Limited
+ * Copyright (c) 2011-2012,2015,2017 ARM Limited
  * All rights reserved
  *
  * The license below extends only to copyright in the software and shall
 #define __MEM_PORT_HH__
 
 #include "base/addr_range.hh"
+#include "mem/backdoor.hh"
 #include "mem/packet.hh"
+#include "sim/port.hh"
 
 class MemObject;
 
-/**
- * Ports are used to interface memory objects to each other. A port is
- * either a master or a slave and the connected peer is always of the
- * opposite role. Each port has a name, an owner, and an identifier.
- */
-class Port
-{
-
-  private:
-
-    /** Descriptive name (for DPRINTF output) */
-    std::string portName;
-
-  protected:
-
-    /**
-     * A numeric identifier to distinguish ports in a vector, and set
-     * to InvalidPortID in case this port is not part of a vector.
-     */
-    const PortID id;
-
-    /** A reference to the MemObject that owns this port. */
-    MemObject& owner;
-
-    /**
-     * Abstract base class for ports
-     *
-     * @param _name Port name including the owners name
-     * @param _owner The MemObject that is the structural owner of this port
-     * @param _id A port identifier for vector ports
-     */
-    Port(const std::string& _name, MemObject& _owner, PortID _id);
-
-    /**
-     * Virtual destructor due to inheritance.
-     */
-    virtual ~Port();
-
-  public:
-
-    /** Return port name (for DPRINTF). */
-    const std::string name() const { return portName; }
-
-    /** Get the port id. */
-    PortID getId() const { return id; }
-
-};
-
 /** Forward declaration */
 class BaseSlavePort;
 
@@ -119,16 +73,12 @@ class BaseMasterPort : public Port
 
     BaseSlavePort* _baseSlavePort;
 
-    BaseMasterPort(const std::string& name, MemObject* owner,
-                   PortID id = InvalidPortID);
+    BaseMasterPort(const std::string& name, PortID id=InvalidPortID);
     virtual ~BaseMasterPort();
 
   public:
 
-    virtual void bind(BaseSlavePort& slave_port) = 0;
-    virtual void unbind() = 0;
     BaseSlavePort& getSlavePort() const;
-    bool isConnected() const;
 
 };
 
@@ -143,14 +93,12 @@ class BaseSlavePort : public Port
 
     BaseMasterPort* _baseMasterPort;
 
-    BaseSlavePort(const std::string& name, MemObject* owner,
-                  PortID id = InvalidPortID);
+    BaseSlavePort(const std::string& name, PortID id=InvalidPortID);
     virtual ~BaseSlavePort();
 
   public:
 
     BaseMasterPort& getMasterPort() const;
-    bool isConnected() const;
 
 };
 
@@ -173,22 +121,26 @@ class MasterPort : public BaseMasterPort
 
     SlavePort* _slavePort;
 
+  protected:
+
+    MemObject& owner;
+
   public:
 
-    MasterPort(const std::string& name, MemObject* owner,
-               PortID id = InvalidPortID);
+    MasterPort(const std::string& name, MemObject* _owner,
+               PortID id=InvalidPortID);
     virtual ~MasterPort();
 
     /**
      * Bind this master port to a slave port. This also does the
      * mirror action and binds the slave port to the master port.
      */
-    void bind(BaseSlavePort& slave_port);
+    void bind(Port &peer) override;
 
     /**
      * Unbind this master port and the associated slave port.
      */
-    void unbind();
+    void unbind() override;
 
     /**
      * Send an atomic request packet, where the data is moved and the
@@ -201,6 +153,18 @@ class MasterPort : public BaseMasterPort
      */
     Tick sendAtomic(PacketPtr pkt);
 
+    /**
+     * Send an atomic request packet like above, but also request a backdoor
+     * to the data being accessed.
+     *
+     * @param pkt Packet to send.
+     * @param backdoor Can be set to a back door pointer by the target to let
+     *        caller have direct access to the requested data.
+     *
+     * @return Estimated latency of access.
+     */
+    Tick sendAtomicBackdoor(PacketPtr pkt, MemBackdoorPtr &backdoor);
+
     /**
      * Send a functional request packet, where the data is instantly
      * updated everywhere in the memory system, without affecting the
@@ -214,7 +178,7 @@ class MasterPort : public BaseMasterPort
      * Attempt to send a timing request to the slave port by calling
      * its corresponding receive function. If the send does not
      * succeed, as indicated by the return value, then the sender must
-     * wait for a recvRetry at which point it can re-issue a
+     * wait for a recvReqRetry at which point it can re-issue a
      * sendTimingReq.
      *
      * @param pkt Packet to send.
@@ -223,12 +187,25 @@ class MasterPort : public BaseMasterPort
     */
     bool sendTimingReq(PacketPtr pkt);
 
+    /**
+     * Check if the slave can handle a timing request.
+     *
+     * If the send cannot be handled at the moment, as indicated by
+     * the return value, then the sender will receive a recvReqRetry
+     * at which point it can re-issue a sendTimingReq.
+     *
+     * @param pkt Packet to send.
+     *
+     * @return If the send was succesful or not.
+     */
+    bool tryTiming(PacketPtr pkt) const;
+
     /**
      * Attempt to send a timing snoop response packet to the slave
      * port by calling its corresponding receive function. If the send
      * does not succeed, as indicated by the return value, then the
-     * sender must wait for a recvRetry at which point it can re-issue
-     * a sendTimingSnoopResp.
+     * sender must wait for a recvRetrySnoop at which point it can
+     * re-issue a sendTimingSnoopResp.
      *
      * @param pkt Packet to send.
      */
@@ -236,9 +213,11 @@ class MasterPort : public BaseMasterPort
 
     /**
      * Send a retry to the slave port that previously attempted a
-     * sendTimingResp to this master port and failed.
+     * sendTimingResp to this master port and failed. Note that this
+     * is virtual so that the "fake" snoop response port in the
+     * coherent crossbar can override the behaviour.
      */
-    virtual void sendRetry();
+    virtual void sendRetryResp();
 
     /**
      * Determine if this master port is snooping or not. The default
@@ -294,12 +273,21 @@ class MasterPort : public BaseMasterPort
     }
 
     /**
-     * Called by the slave port if sendTimingReq or
-     * sendTimingSnoopResp was called on this master port (causing
-     * recvTimingReq and recvTimingSnoopResp to be called on the
-     * slave port) and was unsuccesful.
+     * Called by the slave port if sendTimingReq was called on this
+     * master port (causing recvTimingReq to be called on the slave
+     * port) and was unsuccesful.
      */
-    virtual void recvRetry() = 0;
+    virtual void recvReqRetry() = 0;
+
+    /**
+     * Called by the slave port if sendTimingSnoopResp was called on this
+     * master port (causing recvTimingSnoopResp to be called on the slave
+     * port) and was unsuccesful.
+     */
+    virtual void recvRetrySnoopResp()
+    {
+        panic("%s was not expecting a snoop retry\n", name());
+    }
 
     /**
      * Called to receive an address range change from the peer slave
@@ -325,11 +313,16 @@ class SlavePort : public BaseSlavePort
   private:
 
     MasterPort* _masterPort;
+    bool defaultBackdoorWarned;
+
+  protected:
+
+    MemObject& owner;
 
   public:
 
-    SlavePort(const std::string& name, MemObject* owner,
-              PortID id = InvalidPortID);
+    SlavePort(const std::string& name, MemObject* _owner,
+              PortID id=InvalidPortID);
     virtual ~SlavePort();
 
     /**
@@ -356,7 +349,7 @@ class SlavePort : public BaseSlavePort
      * Attempt to send a timing response to the master port by calling
      * its corresponding receive function. If the send does not
      * succeed, as indicated by the return value, then the sender must
-     * wait for a recvRetry at which point it can re-issue a
+     * wait for a recvRespRetry at which point it can re-issue a
      * sendTimingResp.
      *
      * @param pkt Packet to send.
@@ -376,10 +369,15 @@ class SlavePort : public BaseSlavePort
 
     /**
      * Send a retry to the master port that previously attempted a
-     * sendTimingReq or sendTimingSnoopResp to this slave port and
-     * failed.
+     * sendTimingReq to this slave port and failed.
      */
-    void sendRetry();
+    void sendRetryReq();
+
+    /**
+     * Send a retry to the master port that previously attempted a
+     * sendTimingSnoopResp to this slave port and failed.
+     */
+    void sendRetrySnoopResp();
 
     /**
      * Find out if the peer master port is snooping or not.
@@ -406,25 +404,37 @@ class SlavePort : public BaseSlavePort
      */
     virtual AddrRangeList getAddrRanges() const = 0;
 
+    /**
+     * We let the master port do the work, so these don't do anything.
+     */
+    void unbind() override {}
+    void bind(Port &peer) override {}
+
   protected:
 
     /**
      * Called by the master port to unbind. Should never be called
      * directly.
      */
-    void unbind();
+    void slaveUnbind();
 
     /**
      * Called by the master port to bind. Should never be called
      * directly.
      */
-    void bind(MasterPort& master_port);
+    void slaveBind(MasterPort& master_port);
 
     /**
      * Receive an atomic request packet from the master port.
      */
     virtual Tick recvAtomic(PacketPtr pkt) = 0;
 
+    /**
+     * Receive an atomic request packet from the master port, and optionally
+     * provide a backdoor to the data being accessed.
+     */
+    virtual Tick recvAtomicBackdoor(PacketPtr pkt, MemBackdoorPtr &backdoor);
+
     /**
      * Receive a functional request packet from the master port.
      */
@@ -435,6 +445,13 @@ class SlavePort : public BaseSlavePort
      */
     virtual bool recvTimingReq(PacketPtr pkt) = 0;
 
+    /**
+     * Availability request from the master port.
+     */
+    virtual bool tryTiming(PacketPtr pkt) {
+        panic("%s was not expecting a %s\n", name(), __func__);
+    }
+
     /**
      * Receive a timing snoop response from the master port.
      */
@@ -448,7 +465,7 @@ class SlavePort : public BaseSlavePort
      * slave port (causing recvTimingResp to be called on the master
      * port) and was unsuccesful.
      */
-    virtual void recvRetry() = 0;
+    virtual void recvRespRetry() = 0;
 
 };