mem: Fix guest corruption when caches handle uncacheable accesses
[gem5.git] / src / mem / port.hh
index c70733bf68965f0fd650c925af94b0a00eac7061..a4e823796e5d5fd6b5aa0d532216a2757aa4f040 100644 (file)
@@ -52,7 +52,7 @@
 
 #include <list>
 
-#include "base/range.hh"
+#include "base/addr_range.hh"
 #include "mem/packet.hh"
 
 /**
  * defined.
  */
 
-typedef std::list<Range<Addr> > AddrRangeList;
-typedef std::list<Range<Addr> >::iterator AddrRangeIter;
+typedef std::list<AddrRange> AddrRangeList;
+typedef std::list<AddrRange>::iterator AddrRangeIter;
+typedef std::list<AddrRange>::const_iterator AddrRangeConstIter;
 
 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 and an owner, and enables three basic types of
- * accesses to the peer port: functional, atomic and timing.
+ * opposite role. Each port has a name, an owner, and an identifier.
  */
 class Port
 {
@@ -91,9 +89,6 @@ class Port
      */
     const PortID id;
 
-    /** A pointer to the peer port.  */
-    Port* peer;
-
     /** A reference to the MemObject that owns this port. */
     MemObject& owner;
 
@@ -119,22 +114,56 @@ class Port
     /** Get the port id. */
     PortID getId() const { return id; }
 
+};
+
+/** Forward declaration */
+class BaseSlavePort;
+
+/**
+ * A BaseMasterPort is a protocol-agnostic master port, responsible
+ * only for the structural connection to a slave port. The final
+ * master port that inherits from the base class must override the
+ * bind member function for the specific slave port class.
+ */
+class BaseMasterPort : public Port
+{
+
   protected:
 
-    /**
-     * Called by a peer port if sendTimingReq, sendTimingResp or
-     * sendTimingSnoopResp was unsuccesful, and had to wait.
-     */
-    virtual void recvRetry() = 0;
+    BaseSlavePort* _baseSlavePort;
+
+    BaseMasterPort(const std::string& name, MemObject* owner,
+                   PortID id = InvalidPortID);
+    virtual ~BaseMasterPort();
 
   public:
 
-    /**
-     * Send a retry to a peer port that previously attempted a
-     * sendTimingReq, sendTimingResp or sendTimingSnoopResp which was
-     * unsuccessful.
-     */
-    void sendRetry() { return peer->recvRetry(); }
+    virtual void bind(BaseSlavePort& slave_port) = 0;
+    virtual void unbind() = 0;
+    BaseSlavePort& getSlavePort() const;
+    bool isConnected() const;
+
+};
+
+/**
+ * A BaseSlavePort is a protocol-agnostic slave port, responsible
+ * only for the structural connection to a master port.
+ */
+class BaseSlavePort : public Port
+{
+
+  protected:
+
+    BaseMasterPort* _baseMasterPort;
+
+    BaseSlavePort(const std::string& name, MemObject* owner,
+                  PortID id = InvalidPortID);
+    virtual ~BaseSlavePort();
+
+  public:
+
+    BaseMasterPort& getMasterPort() const;
+    bool isConnected() const;
 
 };
 
@@ -142,12 +171,13 @@ class Port
 class SlavePort;
 
 /**
- * A MasterPort is a specialisation of a port. In addition to the
- * basic functionality of sending packets to its slave peer, it also
- * has functions specific to a master, e.g. to receive range changes
- * or determine if the port is snooping or not.
+ * A MasterPort is a specialisation of a BaseMasterPort, which
+ * implements the default protocol for the three different level of
+ * transport functions. In addition to the basic functionality of
+ * sending packets, it also has functions to receive range changes or
+ * determine if the port is snooping or not.
  */
-class MasterPort : public Port
+class MasterPort : public BaseMasterPort
 {
 
     friend class SlavePort;
@@ -162,9 +192,16 @@ class MasterPort : public Port
                PortID id = InvalidPortID);
     virtual ~MasterPort();
 
-    void bind(SlavePort& slave_port);
-    SlavePort& getSlavePort() const;
-    bool isConnected() const;
+    /**
+     * 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);
+
+    /**
+     * Unbind this master port and the associated slave port.
+     */
+    void unbind();
 
     /**
      * Send an atomic request packet, where the data is moved and the
@@ -210,6 +247,12 @@ class MasterPort : public Port
      */
     bool sendTimingSnoopResp(PacketPtr pkt);
 
+    /**
+     * Send a retry to the slave port that previously attempted a
+     * sendTimingResp to this master port and failed.
+     */
+    void sendRetry();
+
     /**
      * Determine if this master port is snooping or not. The default
      * implementation returns false and thus tells the neighbour we
@@ -232,6 +275,11 @@ class MasterPort : public Port
     */
     unsigned peerBlockSize() const;
 
+    /**
+     * Get the address ranges of the connected slave port.
+     */
+    AddrRangeList getAddrRanges() const;
+
     /** Inject a PrintReq for the given address to print the state of
      * that address throughout the memory system.  For debugging.
      */
@@ -269,11 +317,19 @@ class MasterPort : public Port
         panic("%s was not expecting a timing snoop request\n", name());
     }
 
+    /**
+     * 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.
+     */
+    virtual void recvRetry() = 0;
+
     /**
      * Called to receive an address range change from the peer slave
-     * port. the default implementation ignored the change and does
+     * port. The default implementation ignores the change and does
      * nothing. Override this function in a derived class if the owner
-     * needs to be aware of he laesddress ranges, e.g. in an
+     * needs to be aware of the address ranges, e.g. in an
      * interconnect component like a bus.
      */
     virtual void recvRangeChange() { }
@@ -285,7 +341,7 @@ class MasterPort : public Port
  * has functions specific to a slave, e.g. to send range changes
  * and get the address ranges that the port responds to.
  */
-class SlavePort : public Port
+class SlavePort : public BaseSlavePort
 {
 
     friend class MasterPort;
@@ -300,10 +356,6 @@ class SlavePort : public Port
               PortID id = InvalidPortID);
     virtual ~SlavePort();
 
-    void bind(MasterPort& master_port);
-    MasterPort& getMasterPort() const;
-    bool isConnected() const;
-
     /**
      * Send an atomic snoop request packet, where the data is moved
      * and the state is updated in zero time, without interleaving
@@ -346,6 +398,13 @@ class SlavePort : public Port
      */
     void sendTimingSnoopReq(PacketPtr pkt);
 
+    /**
+     * Send a retry to the master port that previously attempted a
+     * sendTimingReq or sendTimingSnoopResp to this slave port and
+     * failed.
+     */
+    void sendRetry();
+
     /**
      * Called by a peer port in order to determine the block size of
      * the owner of this port.
@@ -357,6 +416,13 @@ class SlavePort : public Port
     */
     unsigned peerBlockSize() const;
 
+    /**
+     * Find out if the peer master port is snooping or not.
+     *
+     * @return true if the peer master port is snooping
+     */
+    bool isSnooping() const { return _masterPort->isSnooping(); }
+
     /**
      * Called by the owner to send a range change
      */
@@ -369,10 +435,22 @@ class SlavePort : public Port
      *
      * @return a list of ranges responded to
      */
-    virtual AddrRangeList getAddrRanges() = 0;
+    virtual AddrRangeList getAddrRanges() const = 0;
 
   protected:
 
+    /**
+     * Called by the master port to unbind. Should never be called
+     * directly.
+     */
+    void unbind();
+
+    /**
+     * Called by the master port to bind. Should never be called
+     * directly.
+     */
+    void bind(MasterPort& master_port);
+
     /**
      * Receive an atomic request packet from the master port.
      */
@@ -396,6 +474,13 @@ class SlavePort : public Port
         panic("%s was not expecting a timing snoop response\n", name());
     }
 
+    /**
+     * Called by the master port if sendTimingResp was called on this
+     * slave port (causing recvTimingResp to be called on the master
+     * port) and was unsuccesful.
+     */
+    virtual void recvRetry() = 0;
+
 };
 
 #endif //__MEM_PORT_HH__