Merge with head, hopefully the last time for this batch.
[gem5.git] / src / mem / tport.hh
index 5473e945e9c656cde96ea02dde63fe13038503ae..eaf5acd5d6afeefb0a181eac9cb77b90b92ba417 100644 (file)
  * Authors: Ali Saidi
  */
 
+#ifndef __MEM_TPORT_HH__
+#define __MEM_TPORT_HH__
+
 /**
  * @file
- * Implement a port which adds simple support of a sendTiming() function that
- * takes a delay. In this way the * device can immediatly call
- * sendTiming(pkt, time) after processing a request and the request will be
- * handled by the port even if the port bus the device connects to is blocked.
+ *
+ * Declaration of SimpleTimingPort.
  */
 
-/** recvTiming and drain should be implemented something like this when this
- * class is used.
-
-bool
-PioPort::recvTiming(Packet *pkt)
-{
-    if (pkt->result == Packet::Nacked) {
-        resendNacked(pkt);
-    } else {
-        Tick latency = device->recvAtomic(pkt);
-        // turn packet around to go back to requester
-        pkt->makeTimingResponse();
-        sendTiming(pkt, latency);
-    }
-    return true;
-}
-
-PioDevice::drain(Event *de)
-{
-    unsigned int count;
-    count = SimpleTimingPort->drain(de);
-    if (count)
-        changeState(Draining);
-    else
-        changeState(Drained);
-    return count;
-}
-*/
-
-#ifndef __MEM_TPORT_HH__
-#define __MEM_TPORT_HH__
+#include <list>
+#include <string>
 
 #include "mem/port.hh"
 #include "sim/eventq.hh"
-#include <list>
-#include <string>
 
+/**
+ * A simple port for interfacing objects that basically have only
+ * functional memory behavior (e.g. I/O devices) to the memory system.
+ * Both timing and functional accesses are implemented in terms of
+ * atomic accesses.  A derived port class thus only needs to provide
+ * recvAtomic() to support all memory access modes.
+ *
+ * The tricky part is handling recvTiming(), where the response must
+ * be scheduled separately via a later call to sendTiming().  This
+ * feature is handled by scheduling an internal event that calls
+ * sendTiming() after a delay, and optionally rescheduling the
+ * response if it is nacked.
+ */
 class SimpleTimingPort : public Port
 {
   protected:
-    /** A list of outgoing timing response packets that haven't been serviced
-     * yet. */
-    std::list<Packet*> transmitList;
+    /** A deferred packet, buffered to transmit later. */
+    class DeferredPacket {
+      public:
+        Tick tick;      ///< The tick when the packet is ready to transmit
+        PacketPtr pkt;  ///< Pointer to the packet to transmit
+        DeferredPacket(Tick t, PacketPtr p)
+            : tick(t), pkt(p)
+        {}
+    };
+
+    typedef std::list<DeferredPacket> DeferredPacketList;
+    typedef std::list<DeferredPacket>::iterator DeferredPacketIterator;
+
+    /** A list of outgoing timing response packets that haven't been
+     * serviced yet. */
+    DeferredPacketList transmitList;
+
+    /** This function attempts to send deferred packets.  Scheduled to
+     * be called in the future via SendEvent. */
+    void processSendEvent();
+
     /**
-     * This class is used to implemented sendTiming() with a delay. When a delay
-     * is requested a new event is created. When the event time expires it
-     * attempts to send the packet. If it cannot, the packet is pushed onto the
-     * transmit list to be sent when recvRetry() is called. */
-    class SendEvent : public Event
-    {
-        SimpleTimingPort *port;
-        Packet *packet;
+     * This class is used to implemented sendTiming() with a delay. When
+     * a delay is requested a the event is scheduled if it isn't already.
+     * When the event time expires it attempts to send the packet.
+     * If it cannot, the packet sent when recvRetry() is called.
+     **/
+    Event *sendEvent;
 
-        SendEvent(SimpleTimingPort *p, Packet *pkt, Tick t)
-            : Event(&mainEventQueue), port(p), packet(pkt)
-        { setFlags(AutoDelete); schedule(curTick + t); }
+    /** If we need to drain, keep the drain event around until we're done
+     * here.*/
+    Event *drainEvent;
 
-        virtual void process();
+    /** Remember whether we're awaiting a retry from the bus. */
+    bool waitingOnRetry;
 
-        virtual const char *description()
-        { return "Future scheduled sendTiming event"; }
+    /** Check the list of buffered packets against the supplied
+     * functional request. */
+    bool checkFunctional(PacketPtr funcPkt);
 
-        friend class SimpleTimingPort;
-    };
+    /** Check whether we have a packet ready to go on the transmit list. */
+    bool deferredPacketReady()
+    { return !transmitList.empty() && transmitList.front().tick <= curTick(); }
 
+    Tick deferredPacketReadyTime()
+    { return transmitList.empty() ? MaxTick : transmitList.front().tick; }
 
-    /** Number of timing requests that are emulating the device timing before
-     * attempting to end up on the bus.
+    /**
+     * Schedule a send even if not already waiting for a retry. If the
+     * requested time is before an already scheduled send event it
+     * will be rescheduled.
+     *
+     * @param when
      */
-    int outTiming;
+    void schedSendEvent(Tick when);
 
-    /** If we need to drain, keep the drain event around until we're done
-     * here.*/
-    Event *drainEvent;
+    /** Schedule a sendTiming() event to be called in the future.
+     * @param pkt packet to send
+     * @param absolute time (in ticks) to send packet
+     */
+    void schedSendTiming(PacketPtr pkt, Tick when);
 
-    /** Schedule a sendTiming() event to be called in the future. */
-    void sendTiming(Packet *pkt, Tick time)
-    { outTiming++; new SimpleTimingPort::SendEvent(this, pkt, time); }
+    /** Attempt to send the packet at the head of the deferred packet
+     * list.  Caller must guarantee that the deferred packet list is
+     * non-empty and that the head packet is scheduled for curTick() (or
+     * earlier).
+     */
+    void sendDeferredPacket();
 
     /** This function is notification that the device should attempt to send a
      * packet again. */
     virtual void recvRetry();
 
-    void resendNacked(Packet *pkt);
-  public:
+    /** Implemented using recvAtomic(). */
+    void recvFunctional(PacketPtr pkt);
 
-    SimpleTimingPort(std::string pname)
-        : Port(pname), outTiming(0), drainEvent(NULL)
-    {}
+    /** Implemented using recvAtomic(). */
+    bool recvTiming(PacketPtr pkt);
+
+    /**
+     * Simple ports are generally used as slave ports (i.e. the
+     * respond to requests) and thus do not expect to receive any
+     * range changes (as the neighbouring port has a master role and
+     * do not have any address ranges. A subclass can override the
+     * default behaviuor if needed.
+     */
+    virtual void recvRangeChange() { }
 
-    unsigned int drain(Event *de);
 
-    friend class SimpleTimingPort::SendEvent;
+  public:
+    SimpleTimingPort(std::string pname, MemObject *_owner);
+    ~SimpleTimingPort();
+
+    /** Hook for draining timing accesses from the system.  The
+     * associated SimObject's drain() functions should be implemented
+     * something like this when this class is used:
+     \code
+          PioDevice::drain(Event *de)
+          {
+              unsigned int count;
+              count = SimpleTimingPort->drain(de);
+              if (count)
+                  changeState(Draining);
+              else
+                  changeState(Drained);
+              return count;
+          }
+     \endcode
+    */
+    unsigned int drain(Event *de);
 };
 
 #endif // __MEM_TPORT_HH__