moving scoreboard code to soc repo
[ieee754fpu.git] / src / scoreboard / fu_reg_matrix.py
diff --git a/src/scoreboard/fu_reg_matrix.py b/src/scoreboard/fu_reg_matrix.py
deleted file mode 100644 (file)
index 0826ea5..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,225 +0,0 @@
-from nmigen.compat.sim import run_simulation
-from nmigen.cli import verilog, rtlil
-from nmigen import Module, Signal, Elaboratable, Array, Cat
-
-#from nmutil.latch import SRLatch
-from dependence_cell import DependenceCell
-from fu_wr_pending import FU_RW_Pend
-from reg_select import Reg_Rsv
-
-"""
-
- 6600 Dependency Table Matrix inputs / outputs
- ---------------------------------------------
-
-                d s1 s2 i  d s1 s2 i  d s1 s2 i  d s1 s2 i 
-                | |   | |  | |   | |  | |   | |  | |   | | 
-                v v   v v  v v   v v  v v   v v  v v   v v 
- go_rd/go_wr -> dm-r0-fu0  dm-r1-fu0  dm-r2-fu0  dm-r3-fu0 -> wr/rd-pend
- go_rd/go_wr -> dm-r0-fu1  dm-r1-fu1  dm-r2-fu1  dm-r3-fu1 -> wr/rd-pend
- go_rd/go_wr -> dm-r0-fu2  dm-r1-fu2  dm-r2-fu2  dm-r3-fu2 -> wr/rd-pend
-                 |  |  |    |  |  |    |  |  |    |  |  |
-                 v  v  v    v  v  v    v  v  v    v  v  v
-                 d  s1 s2   d  s1 s2   d  s1 s2   d  s1 s2
-                 reg sel    reg sel    reg sel    reg sel
-
-"""
-
-class FURegDepMatrix(Elaboratable):
-    """ implements 11.4.7 mitch alsup FU-to-Reg Dependency Matrix, p26
-    """
-    def __init__(self, n_fu_row, n_reg_col):
-        self.n_fu_row = n_fu_row                  # Y (FUs)   ^v
-        self.n_reg_col = n_reg_col                # X (Regs)  <>
-        self.dest_i = Signal(n_reg_col, reset_less=True)     # Dest in (top)
-        self.src1_i = Signal(n_reg_col, reset_less=True)     # oper1 in (top)
-        self.src2_i = Signal(n_reg_col, reset_less=True)     # oper2 in (top)
-        self.issue_i = Signal(n_reg_col, reset_less=True)    # Issue in (top)
-
-        self.go_write_i = Signal(n_fu_row, reset_less=True) # Go Write in (left)
-        self.go_read_i = Signal(n_fu_row, reset_less=True)  # Go Read in (left)
-
-        # for Register File Select Lines (horizontal), per-reg
-        self.dest_rsel_o = Signal(n_reg_col, reset_less=True) # dest reg (bot)
-        self.src1_rsel_o = Signal(n_reg_col, reset_less=True) # src1 reg (bot)
-        self.src2_rsel_o = Signal(n_reg_col, reset_less=True) # src2 reg (bot)
-
-        # for Function Unit "forward progress" (vertical), per-FU
-        self.wr_pend_o = Signal(n_fu_row, reset_less=True) # wr pending (right)
-        self.rd_pend_o = Signal(n_fu_row, reset_less=True) # rd pending (right)
-
-    def elaborate(self, platform):
-        m = Module()
-
-        # ---
-        # matrix of dependency cells
-        # ---
-        dm = Array(Array(DependenceCell() for r in range(self.n_fu_row)) \
-                                          for f in range(self.n_reg_col))
-        for rn in range(self.n_reg_col):
-            for fu in range(self.n_fu_row):
-                setattr(m.submodules, "dm_r%d_fu%d" % (rn, fu), dm[rn][fu])
-
-        # ---
-        # array of Function Unit Pending vectors
-        # ---
-        fupend = Array(FU_RW_Pend(self.n_reg_col) for f in range(self.n_fu_row))
-        for fu in range(self.n_fu_row):
-            setattr(m.submodules, "fu_fu%d" % (fu), fupend[fu])
-
-        # ---
-        # array of Register Reservation vectors
-        # ---
-        regrsv = Array(Reg_Rsv(self.n_fu_row) for r in range(self.n_reg_col))
-        for rn in range(self.n_reg_col):
-            setattr(m.submodules, "rr_r%d" % (rn), regrsv[rn])
-
-        # ---
-        # connect Function Unit vector
-        # ---
-        wr_pend = []
-        rd_pend = []
-        for fu in range(self.n_fu_row):
-            fup = fupend[fu]
-            dest_fwd_o = []
-            src1_fwd_o = []
-            src2_fwd_o = []
-            for rn in range(self.n_reg_col):
-                dc = dm[rn][fu]
-                # accumulate cell fwd outputs for dest/src1/src2 
-                dest_fwd_o.append(dc.dest_fwd_o)
-                src1_fwd_o.append(dc.src1_fwd_o)
-                src2_fwd_o.append(dc.src2_fwd_o)
-            # connect cell fwd outputs to FU Vector in [Cat is gooood]
-            m.d.comb += [fup.dest_fwd_i.eq(Cat(*dest_fwd_o)),
-                         fup.src1_fwd_i.eq(Cat(*src1_fwd_o)),
-                         fup.src2_fwd_i.eq(Cat(*src2_fwd_o))
-                        ]
-            # accumulate FU Vector outputs
-            wr_pend.append(fup.reg_wr_pend_o)
-            rd_pend.append(fup.reg_rd_pend_o)
-
-        # ... and output them from this module (vertical, width=FUs)
-        m.d.comb += self.wr_pend_o.eq(Cat(*wr_pend))
-        m.d.comb += self.rd_pend_o.eq(Cat(*rd_pend))
-
-        # ---
-        # connect Reg Selection vector
-        # ---
-        dest_rsel = []
-        src1_rsel = []
-        src2_rsel = []
-        for rn in range(self.n_reg_col):
-            rsv = regrsv[rn]
-            dest_rsel_o = []
-            src1_rsel_o = []
-            src2_rsel_o = []
-            for fu in range(self.n_fu_row):
-                dc = dm[rn][fu]
-                # accumulate cell reg-select outputs dest/src1/src2
-                dest_rsel_o.append(dc.dest_rsel_o)
-                src1_rsel_o.append(dc.src1_rsel_o)
-                src2_rsel_o.append(dc.src2_rsel_o)
-            # connect cell reg-select outputs to Reg Vector In
-            m.d.comb += [rsv.dest_rsel_i.eq(Cat(*dest_rsel_o)),
-                         rsv.src1_rsel_i.eq(Cat(*src1_rsel_o)),
-                         rsv.src2_rsel_i.eq(Cat(*src2_rsel_o)),
-                        ]
-            # accumulate Reg-Sel Vector outputs
-            dest_rsel.append(rsv.dest_rsel_o)
-            src1_rsel.append(rsv.src1_rsel_o)
-            src2_rsel.append(rsv.src2_rsel_o)
-
-        # ... and output them from this module (horizontal, width=REGs)
-        m.d.comb += self.dest_rsel_o.eq(Cat(*dest_rsel))
-        m.d.comb += self.src1_rsel_o.eq(Cat(*src1_rsel))
-        m.d.comb += self.src2_rsel_o.eq(Cat(*src2_rsel))
-
-        # ---
-        # connect Dependency Matrix dest/src1/src2/issue to module d/s/s/i
-        # ---
-        for rn in range(self.n_reg_col):
-            dest_i = []
-            src1_i = []
-            src2_i = []
-            issue_i = []
-            for fu in range(self.n_fu_row):
-                dc = dm[rn][fu]
-                # accumulate cell inputs dest/src1/src2
-                dest_i.append(dc.dest_i)
-                src1_i.append(dc.src1_i)
-                src2_i.append(dc.src2_i)
-                issue_i.append(dc.issue_i)
-            # wire up inputs from module to row cell inputs (Cat is gooood)
-            m.d.comb += [Cat(*dest_i).eq(self.dest_i),
-                         Cat(*src1_i).eq(self.src1_i),
-                         Cat(*src2_i).eq(self.src2_i),
-                         Cat(*issue_i).eq(self.issue_i),
-                        ]
-
-        # ---
-        # connect Dependency Matrix go_read_i/go_write_i to module go_rd/go_wr
-        # ---
-        for fu in range(self.n_fu_row):
-            go_read_i = []
-            go_write_i = []
-            for rn in range(self.n_reg_col):
-                dc = dm[rn][fu]
-                # accumulate cell fwd outputs for dest/src1/src2 
-                go_read_i.append(dc.go_read_i)
-                go_write_i.append(dc.go_write_i)
-            # wire up inputs from module to row cell inputs (Cat is gooood)
-            m.d.comb += [Cat(*go_read_i).eq(self.go_read_i),
-                         Cat(*go_write_i).eq(self.go_write_i),
-                        ]
-
-        return m
-
-    def __iter__(self):
-        yield self.dest_i
-        yield self.src1_i
-        yield self.src2_i
-        yield self.issue_i
-        yield self.go_write_i
-        yield self.go_read_i
-        yield self.dest_rsel_o
-        yield self.src1_rsel_o
-        yield self.src2_rsel_o
-        yield self.wr_pend_o
-        yield self.rd_pend_o
-                
-    def ports(self):
-        return list(self)
-
-def d_matrix_sim(dut):
-    """ XXX TODO
-    """
-    yield dut.dest_i.eq(1)
-    yield dut.issue_i.eq(1)
-    yield
-    yield dut.issue_i.eq(0)
-    yield
-    yield dut.src1_i.eq(1)
-    yield dut.issue_i.eq(1)
-    yield
-    yield dut.issue_i.eq(0)
-    yield
-    yield dut.go_read_i.eq(1)
-    yield
-    yield dut.go_read_i.eq(0)
-    yield
-    yield dut.go_write_i.eq(1)
-    yield
-    yield dut.go_write_i.eq(0)
-    yield
-
-def test_d_matrix():
-    dut = FURegDepMatrix(n_fu_row=3, n_reg_col=4)
-    vl = rtlil.convert(dut, ports=dut.ports())
-    with open("test_fu_reg_matrix.il", "w") as f:
-        f.write(vl)
-
-    run_simulation(dut, d_matrix_sim(dut), vcd_name='test_fu_reg_matrix.vcd')
-
-if __name__ == '__main__':
-    test_d_matrix()