sim: Initialize Drainable::_drainState to the system's state
[gem5.git] / src / sim / eventq.hh
index a5cc0c1b610d2cf59b5e98dd592de359643433c2..6f393fc338751ba2b2c20fe1427cb5267b2a7587 100644 (file)
@@ -1,5 +1,7 @@
 /*
  * Copyright (c) 2000-2005 The Regents of The University of Michigan
+ * Copyright (c) 2013 Advanced Micro Devices, Inc.
+ * Copyright (c) 2013 Mark D. Hill and David A. Wood
  * All rights reserved.
  *
  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 #ifndef __SIM_EVENTQ_HH__
 #define __SIM_EVENTQ_HH__
 
-#include <assert.h>
-
 #include <algorithm>
-#include <map>
+#include <cassert>
+#include <climits>
+#include <iosfwd>
+#include <memory>
+#include <mutex>
 #include <string>
-#include <vector>
-
-#include "sim/host.hh" // for Tick
 
-#include "base/fast_alloc.hh"
-#include "base/trace.hh"
+#include "base/flags.hh"
+#include "base/misc.hh"
+#include "base/types.hh"
+#include "debug/Event.hh"
 #include "sim/serialize.hh"
 
-class EventQueue;      // forward declaration
+class EventQueue;       // forward declaration
+class BaseGlobalEvent;
+
+//! Simulation Quantum for multiple eventq simulation.
+//! The quantum value is the period length after which the queues
+//! synchronize themselves with each other. This means that any
+//! event to scheduled on Queue A which is generated by an event on
+//! Queue B should be at least simQuantum ticks away in future.
+extern Tick simQuantum;
+
+//! Current number of allocated main event queues.
+extern uint32_t numMainEventQueues;
+
+//! Array for main event queues.
+extern std::vector<EventQueue *> mainEventQueue;
+
+#ifndef SWIG
+//! The current event queue for the running thread. Access to this queue
+//! does not require any locking from the thread.
+
+extern __thread EventQueue *_curEventQueue;
+
+#endif
+
+//! Current mode of execution: parallel / serial
+extern bool inParallelMode;
+
+//! Function for returning eventq queue for the provided
+//! index. The function allocates a new queue in case one
+//! does not exist for the index, provided that the index
+//! is with in bounds.
+EventQueue *getEventQueue(uint32_t index);
+
+inline EventQueue *curEventQueue() { return _curEventQueue; }
+inline void curEventQueue(EventQueue *q) { _curEventQueue = q; }
+
+/**
+ * Common base class for Event and GlobalEvent, so they can share flag
+ * and priority definitions and accessor functions.  This class should
+ * not be used directly.
+ */
+class EventBase
+{
+  protected:   
+    typedef unsigned short FlagsType;
+    typedef ::Flags<FlagsType> Flags;
+
+    static const FlagsType PublicRead    = 0x003f; // public readable flags
+    static const FlagsType PublicWrite   = 0x001d; // public writable flags
+    static const FlagsType Squashed      = 0x0001; // has been squashed
+    static const FlagsType Scheduled     = 0x0002; // has been scheduled
+    static const FlagsType AutoDelete    = 0x0004; // delete after dispatch
+    static const FlagsType AutoSerialize = 0x0008; // must be serialized
+    static const FlagsType IsExitEvent   = 0x0010; // special exit event
+    static const FlagsType IsMainQueue   = 0x0020; // on main event queue
+    static const FlagsType Initialized   = 0x7a40; // somewhat random bits
+    static const FlagsType InitMask      = 0xffc0; // mask for init bits
+
+  public:
+    typedef int8_t Priority;
+
+    /// Event priorities, to provide tie-breakers for events scheduled
+    /// at the same cycle.  Most events are scheduled at the default
+    /// priority; these values are used to control events that need to
+    /// be ordered within a cycle.
+
+    /// Minimum priority
+    static const Priority Minimum_Pri =          SCHAR_MIN;
+
+    /// If we enable tracing on a particular cycle, do that as the
+    /// very first thing so we don't miss any of the events on
+    /// that cycle (even if we enter the debugger).
+    static const Priority Debug_Enable_Pri =          -101;
+
+    /// Breakpoints should happen before anything else (except
+    /// enabling trace output), so we don't miss any action when
+    /// debugging.
+    static const Priority Debug_Break_Pri =           -100;
+
+    /// CPU switches schedule the new CPU's tick event for the
+    /// same cycle (after unscheduling the old CPU's tick event).
+    /// The switch needs to come before any tick events to make
+    /// sure we don't tick both CPUs in the same cycle.
+    static const Priority CPU_Switch_Pri =             -31;
+
+    /// For some reason "delayed" inter-cluster writebacks are
+    /// scheduled before regular writebacks (which have default
+    /// priority).  Steve?
+    static const Priority Delayed_Writeback_Pri =       -1;
+
+    /// Default is zero for historical reasons.
+    static const Priority Default_Pri =                  0;
+
+    /// DVFS update event leads to stats dump therefore given a lower priority
+    /// to ensure all relevant states have been updated
+    static const Priority DVFS_Update_Pri =             31;
+
+    /// Serailization needs to occur before tick events also, so
+    /// that a serialize/unserialize is identical to an on-line
+    /// CPU switch.
+    static const Priority Serialize_Pri =               32;
 
-//////////////////////
-//
-// Main Event Queue
-//
-// Events on this queue are processed at the *beginning* of each
-// cycle, before the pipeline simulation is performed.
-//
-// defined in eventq.cc
-//
-//////////////////////
-extern EventQueue mainEventQueue;
+    /// CPU ticks must come after other associated CPU events
+    /// (such as writebacks).
+    static const Priority CPU_Tick_Pri =                50;
 
+    /// Statistics events (dump, reset, etc.) come after
+    /// everything else, but before exit.
+    static const Priority Stat_Event_Pri =              90;
+
+    /// Progress events come at the end.
+    static const Priority Progress_Event_Pri =          95;
+
+    /// If we want to exit on this cycle, it's the very last thing
+    /// we do.
+    static const Priority Sim_Exit_Pri =               100;
+
+    /// Maximum priority
+    static const Priority Maximum_Pri =          SCHAR_MAX;
+};
 
 /*
  * An item on an event queue.  The action caused by a given
  * event is specified by deriving a subclass and overriding the
  * process() member function.
+ *
+ * Caution, the order of members is chosen to maximize data packing.
  */
-class Event : public Serializable, public FastAlloc
+class Event : public EventBase, public Serializable
 {
     friend class EventQueue;
 
   private:
+    // The event queue is now a linked list of linked lists.  The
+    // 'nextBin' pointer is to find the bin, where a bin is defined as
+    // when+priority.  All events in the same bin will be stored in a
+    // second linked list (a stack) maintained by the 'nextInBin'
+    // pointer.  The list will be accessed in LIFO order.  The end
+    // result is that the insert/removal in 'nextBin' is
+    // linear/constant, and the lookup/removal in 'nextInBin' is
+    // constant/constant.  Hopefully this is a significant improvement
+    // over the current fully linear insertion.
+    Event *nextBin;
+    Event *nextInBin;
+
+    static Event *insertBefore(Event *event, Event *curr);
+    static Event *removeItem(Event *event, Event *last);
+
+    Tick _when;         //!< timestamp when event should be processed
+    Priority _priority; //!< event priority
+    Flags flags;
+
+#ifndef NDEBUG
+    /// Global counter to generate unique IDs for Event instances
+    static Counter instanceCounter;
+
+    /// This event's unique ID.  We can also use pointer values for
+    /// this but they're not consistent across runs making debugging
+    /// more difficult.  Thus we use a global counter value when
+    /// debugging.
+    Counter instance;
+
     /// queue to which this event belongs (though it may or may not be
     /// scheduled on this queue yet)
     EventQueue *queue;
+#endif
 
-    Event *next;
+#ifdef EVENTQ_DEBUG
+    Tick whenCreated;   //!< time created
+    Tick whenScheduled; //!< time scheduled
+#endif
 
-    Tick _when;        //!< timestamp when event should be processed
-    int _priority;     //!< event priority
-    char _flags;
+    void
+    setWhen(Tick when, EventQueue *q)
+    {
+        _when = when;
+#ifndef NDEBUG
+        queue = q;
+#endif
+#ifdef EVENTQ_DEBUG
+        whenScheduled = curTick();
+#endif
+    }
+
+    bool
+    initialized() const
+    {
+        return (flags & InitMask) == Initialized;
+    }
 
   protected:
-    enum Flags {
-        None = 0x0,
-        Squashed = 0x1,
-        Scheduled = 0x2,
-        AutoDelete = 0x4,
-        AutoSerialize = 0x8
-    };
+    /// Accessor for flags.
+    Flags
+    getFlags() const
+    {
+        return flags & PublicRead;
+    }
 
-    bool getFlags(Flags f) const { return (_flags & f) == f; }
-    void setFlags(Flags f) { _flags |= f; }
-    void clearFlags(Flags f) { _flags &= ~f; }
+    bool
+    isFlagSet(Flags _flags) const
+    {
+        assert(_flags.noneSet(~PublicRead));
+        return flags.isSet(_flags);
+    }
 
-  protected:
-    EventQueue *theQueue() const { return queue; }
+    /// Accessor for flags.
+    void
+    setFlags(Flags _flags)
+    {
+        assert(_flags.noneSet(~PublicWrite));
+        flags.set(_flags);
+    }
 
-#if TRACING_ON
-    Tick when_created; //!< Keep track of creation time For debugging
-    Tick when_scheduled;       //!< Keep track of creation time For debugging
+    void
+    clearFlags(Flags _flags)
+    {
+        assert(_flags.noneSet(~PublicWrite));
+        flags.clear(_flags);
+    }
 
-    virtual void trace(const char *action);    //!< trace event activity
-#else
-    void trace(const char *) {}
-#endif
+    void
+    clearFlags()
+    {
+        flags.clear(PublicWrite);
+    }
 
-    unsigned annotated_value;
+    // This function isn't really useful if TRACING_ON is not defined
+    virtual void trace(const char *action);     //!< trace event activity
 
   public:
 
-    /// Event priorities, to provide tie-breakers for events scheduled
-    /// at the same cycle.  Most events are scheduled at the default
-    /// priority; these values are used to control events that need to
-    /// be ordered within a cycle.
-    enum Priority {
-        /// Breakpoints should happen before anything else, so we
-        /// don't miss any action when debugging.
-        Debug_Break_Pri                = -100,
-
-        /// For some reason "delayed" inter-cluster writebacks are
-        /// scheduled before regular writebacks (which have default
-        /// priority).  Steve?
-        Delayed_Writeback_Pri  =   -1,
-
-        /// Default is zero for historical reasons.
-        Default_Pri            =    0,
-
-        /// CPU switches schedule the new CPU's tick event for the
-        /// same cycle (after unscheduling the old CPU's tick event).
-        /// The switch needs to come before any tick events to make
-        /// sure we don't tick both CPUs in the same cycle.
-        CPU_Switch_Pri         =   31,
-
-        /// Serailization needs to occur before tick events also, so
-        /// that a serialize/unserialize is identical to an on-line
-        /// CPU switch.
-        Serialize_Pri          =   32,
-
-        /// CPU ticks must come after other associated CPU events
-        /// (such as writebacks).
-        CPU_Tick_Pri           =   50,
-
-        /// Statistics events (dump, reset, etc.) come after
-        /// everything else, but before exit.
-        Stat_Event_Pri         =   90,
-
-        /// If we want to exit on this cycle, it's the very last thing
-        /// we do.
-        Sim_Exit_Pri           =  100
-    };
-
     /*
      * Event constructor
      * @param queue that the event gets scheduled on
      */
-    Event(EventQueue *q, Priority p = Default_Pri)
-        : queue(q), next(NULL), _priority(p), _flags(None),
-#if TRACING_ON
-          when_created(curTick), when_scheduled(0),
-#endif
-          annotated_value(0)
+    Event(Priority p = Default_Pri, Flags f = 0)
+        : nextBin(nullptr), nextInBin(nullptr), _when(0), _priority(p),
+          flags(Initialized | f)
     {
+        assert(f.noneSet(~PublicWrite));
+#ifndef NDEBUG
+        instance = ++instanceCounter;
+        queue = NULL;
+#endif
+#ifdef EVENTQ_DEBUG
+        whenCreated = curTick();
+        whenScheduled = 0;
+#endif
     }
 
-    ~Event() {}
-
-    virtual const std::string name() const {
-        return csprintf("Event_%x", (uintptr_t)this);
-    }
-
-    /// Determine if the current event is scheduled
-    bool scheduled() const { return getFlags(Scheduled); }
-
-    /// Schedule the event with the current priority or default priority
-    void schedule(Tick t);
-
-    /// Reschedule the event with the current priority
-    void reschedule(Tick t);
-
-    /// Remove the event from the current schedule
-    void deschedule();
+    virtual ~Event();
+    virtual const std::string name() const;
 
     /// Return a C string describing the event.  This string should
     /// *not* be dynamically allocated; just a const char array
     /// describing the event class.
-    virtual const char *description();
+    virtual const char *description() const;
 
     /// Dump the current event data
-    void dump();
+    void dump() const;
 
+  public:
     /*
      * This member function is invoked when the event is processed
      * (occurs).  There is no default implementation; each subclass
@@ -205,105 +326,257 @@ class Event : public Serializable, public FastAlloc
      */
     virtual void process() = 0;
 
-    void annotate(unsigned value) { annotated_value = value; };
-    unsigned annotation() { return annotated_value; }
+    /// Determine if the current event is scheduled
+    bool scheduled() const { return flags.isSet(Scheduled); }
 
     /// Squash the current event
-    void squash() { setFlags(Squashed); }
+    void squash() { flags.set(Squashed); }
 
     /// Check whether the event is squashed
-    bool squashed() { return getFlags(Squashed); }
+    bool squashed() const { return flags.isSet(Squashed); }
+
+    /// See if this is a SimExitEvent (without resorting to RTTI)
+    bool isExitEvent() const { return flags.isSet(IsExitEvent); }
+
+    /// Check whether this event will auto-delete
+    bool isAutoDelete() const { return flags.isSet(AutoDelete); }
 
     /// Get the time that the event is scheduled
     Tick when() const { return _when; }
 
     /// Get the event priority
-    int priority() const { return _priority; }
+    Priority priority() const { return _priority; }
 
-    struct priority_compare :
-    public std::binary_function<Event *, Event *, bool>
-    {
-        bool operator()(const Event *l, const Event *r) const {
-            return l->when() >= r->when() || l->priority() >= r->priority();
-        }
-    };
+    //! If this is part of a GlobalEvent, return the pointer to the
+    //! Global Event.  By default, there is no GlobalEvent, so return
+    //! NULL.  (Overridden in GlobalEvent::BarrierEvent.)
+    virtual BaseGlobalEvent *globalEvent() { return NULL; }
 
-    virtual void serialize(std::ostream &os);
-    virtual void unserialize(Checkpoint *cp, const std::string &section);
+#ifndef SWIG
+    void serialize(CheckpointOut &cp) const M5_ATTR_OVERRIDE;
+    void unserialize(CheckpointIn &cp) M5_ATTR_OVERRIDE;
+#endif
 };
 
-template <class T, void (T::* F)()>
-void
-DelayFunction(Tick when, T *object)
+#ifndef SWIG
+inline bool
+operator<(const Event &l, const Event &r)
 {
-    class DelayEvent : public Event
-    {
-      private:
-        T *object;
+    return l.when() < r.when() ||
+        (l.when() == r.when() && l.priority() < r.priority());
+}
 
-      public:
-        DelayEvent(Tick when, T *o)
-            : Event(&mainEventQueue), object(o)
-            { setFlags(this->AutoDestroy); schedule(when); }
-        void process() { (object->*F)(); }
-        const char *description() { return "delay"; }
-    };
+inline bool
+operator>(const Event &l, const Event &r)
+{
+    return l.when() > r.when() ||
+        (l.when() == r.when() && l.priority() > r.priority());
+}
 
-    new DelayEvent(when, object);
+inline bool
+operator<=(const Event &l, const Event &r)
+{
+    return l.when() < r.when() ||
+        (l.when() == r.when() && l.priority() <= r.priority());
+}
+inline bool
+operator>=(const Event &l, const Event &r)
+{
+    return l.when() > r.when() ||
+        (l.when() == r.when() && l.priority() >= r.priority());
 }
 
-template <class T, void (T::* F)()>
-class EventWrapper : public Event
+inline bool
+operator==(const Event &l, const Event &r)
 {
-  private:
-    T *object;
+    return l.when() == r.when() && l.priority() == r.priority();
+}
 
-  public:
-    EventWrapper(T *obj, bool del = false, EventQueue *q = &mainEventQueue,
-                 Priority p = Default_Pri)
-        : Event(q, p), object(obj)
-    {
-        if (del)
-            setFlags(AutoDelete);
-    }
-    void process() { (object->*F)(); }
-};
+inline bool
+operator!=(const Event &l, const Event &r)
+{
+    return l.when() != r.when() || l.priority() != r.priority();
+}
+#endif
 
-/*
+/**
  * Queue of events sorted in time order
+ *
+ * Events are scheduled (inserted into the event queue) using the
+ * schedule() method. This method either inserts a <i>synchronous</i>
+ * or <i>asynchronous</i> event.
+ *
+ * Synchronous events are scheduled using schedule() method with the
+ * argument 'global' set to false (default). This should only be done
+ * from a thread holding the event queue lock
+ * (EventQueue::service_mutex). The lock is always held when an event
+ * handler is called, it can therefore always insert events into its
+ * own event queue unless it voluntarily releases the lock.
+ *
+ * Events can be scheduled across thread (and event queue borders) by
+ * either scheduling asynchronous events or taking the target event
+ * queue's lock. However, the lock should <i>never</i> be taken
+ * directly since this is likely to cause deadlocks. Instead, code
+ * that needs to schedule events in other event queues should
+ * temporarily release its own queue and lock the new queue. This
+ * prevents deadlocks since a single thread never owns more than one
+ * event queue lock. This functionality is provided by the
+ * ScopedMigration helper class. Note that temporarily migrating
+ * between event queues can make the simulation non-deterministic, it
+ * should therefore be limited to cases where that can be tolerated
+ * (e.g., handling asynchronous IO or fast-forwarding in KVM).
+ *
+ * Asynchronous events can also be scheduled using the normal
+ * schedule() method with the 'global' parameter set to true. Unlike
+ * the previous queue migration strategy, this strategy is fully
+ * deterministic. This causes the event to be inserted in a separate
+ * queue of asynchronous events (async_queue), which is merged main
+ * event queue at the end of each simulation quantum (by calling the
+ * handleAsyncInsertions() method). Note that this implies that such
+ * events must happen at least one simulation quantum into the future,
+ * otherwise they risk being scheduled in the past by
+ * handleAsyncInsertions().
  */
 class EventQueue : public Serializable
 {
-  protected:
-    std::string objName;
-
   private:
+    std::string objName;
     Event *head;
+    Tick _curTick;
+
+    //! Mutex to protect async queue.
+    std::mutex async_queue_mutex;
+
+    //! List of events added by other threads to this event queue.
+    std::list<Event*> async_queue;
+
+    /**
+     * Lock protecting event handling.
+     *
+     * This lock is always taken when servicing events. It is assumed
+     * that the thread scheduling new events (not asynchronous events
+     * though) have taken this lock. This is normally done by
+     * serviceOne() since new events are typically scheduled as a
+     * response to an earlier event.
+     *
+     * This lock is intended to be used to temporarily steal an event
+     * queue to support inter-thread communication when some
+     * deterministic timing can be sacrificed for speed. For example,
+     * the KVM CPU can use this support to access devices running in a
+     * different thread.
+     *
+     * @see EventQueue::ScopedMigration.
+     * @see EventQueue::ScopedRelease
+     * @see EventQueue::lock()
+     * @see EventQueue::unlock()
+     */
+    std::mutex service_mutex;
 
+    //! Insert / remove event from the queue. Should only be called
+    //! by thread operating this queue.
     void insert(Event *event);
     void remove(Event *event);
 
+    //! Function for adding events to the async queue. The added events
+    //! are added to main event queue later. Threads, other than the
+    //! owning thread, should call this function instead of insert().
+    void asyncInsert(Event *event);
+
+    EventQueue(const EventQueue &);
+
   public:
+#ifndef SWIG
+    /**
+     * Temporarily migrate execution to a different event queue.
+     *
+     * An instance of this class temporarily migrates execution to a
+     * different event queue by releasing the current queue, locking
+     * the new queue, and updating curEventQueue(). This can, for
+     * example, be useful when performing IO across thread event
+     * queues when timing is not crucial (e.g., during fast
+     * forwarding).
+     */
+    class ScopedMigration
+    {
+      public:
+        ScopedMigration(EventQueue *_new_eq)
+            :  new_eq(*_new_eq), old_eq(*curEventQueue())
+        {
+            old_eq.unlock();
+            new_eq.lock();
+            curEventQueue(&new_eq);
+        }
+
+        ~ScopedMigration()
+        {
+            new_eq.unlock();
+            old_eq.lock();
+            curEventQueue(&old_eq);
+        }
+
+      private:
+        EventQueue &new_eq;
+        EventQueue &old_eq;
+    };
+
+    /**
+     * Temporarily release the event queue service lock.
+     *
+     * There are cases where it is desirable to temporarily release
+     * the event queue lock to prevent deadlocks. For example, when
+     * waiting on the global barrier, we need to release the lock to
+     * prevent deadlocks from happening when another thread tries to
+     * temporarily take over the event queue waiting on the barrier.
+     */
+    class ScopedRelease
+    {
+      public:
+        ScopedRelease(EventQueue *_eq)
+            :  eq(*_eq)
+        {
+            eq.unlock();
+        }
+
+        ~ScopedRelease()
+        {
+            eq.lock();
+        }
+
+      private:
+        EventQueue &eq;
+    };
+#endif
 
-    // constructor
-    EventQueue(const std::string &n)
-        : objName(n), head(NULL)
-    {}
+    EventQueue(const std::string &n);
 
     virtual const std::string name() const { return objName; }
+    void name(const std::string &st) { objName = st; }
+
+    //! Schedule the given event on this queue. Safe to call from any
+    //! thread.
+    void schedule(Event *event, Tick when, bool global = false);
+
+    //! Deschedule the specified event. Should be called only from the
+    //! owning thread.
+    void deschedule(Event *event);
 
-    // schedule the given event on this queue
-    void schedule(Event *ev);
-    void deschedule(Event *ev);
-    void reschedule(Event *ev);
+    //! Reschedule the specified event. Should be called only from
+    //! the owning thread.
+    void reschedule(Event *event, Tick when, bool always = false);
 
-    Tick nextTick() { return head->when(); }
-    void serviceOne();
+    Tick nextTick() const { return head->when(); }
+    void setCurTick(Tick newVal) { _curTick = newVal; }
+    Tick getCurTick() { return _curTick; }
+    Event *getHead() const { return head; }
+
+    Event *serviceOne();
 
     // process all events up to the given timestamp.  we inline a
     // quick test to see if there are any events to process; if so,
     // call the internal out-of-line version to process them all.
-    void serviceEvents(Tick when) {
+    void
+    serviceEvents(Tick when)
+    {
         while (!empty()) {
             if (nextTick() > when)
                 break;
@@ -315,96 +588,197 @@ class EventQueue : public Serializable
             //assert(head->when() >= when && "event scheduled in the past");
             serviceOne();
         }
-    }
 
-    // default: process all events up to 'now' (curTick)
-    void serviceEvents() { serviceEvents(curTick); }
+        setCurTick(when);
+    }
 
     // return true if no events are queued
-    bool empty() { return head == NULL; }
+    bool empty() const { return head == NULL; }
 
-    void dump();
+    void dump() const;
 
-    Tick nextEventTime() { return empty() ? curTick : head->when(); }
-
-    virtual void serialize(std::ostream &os);
-    virtual void unserialize(Checkpoint *cp, const std::string &section);
-};
+    bool debugVerify() const;
 
+    //! Function for moving events from the async_queue to the main queue.
+    void handleAsyncInsertions();
 
-//////////////////////
-//
-// inline functions
-//
-// can't put these inside declaration due to circular dependence
-// between Event and EventQueue classes.
-//
-//////////////////////
+    /**
+     *  Function to signal that the event loop should be woken up because
+     *  an event has been scheduled by an agent outside the gem5 event
+     *  loop(s) whose event insertion may not have been noticed by gem5.
+     *  This function isn't needed by the usual gem5 event loop but may
+     *  be necessary in derived EventQueues which host gem5 onto other
+     *  schedulers.
+     *
+     *  @param when Time of a delayed wakeup (if known). This parameter
+     *  can be used by an implementation to schedule a wakeup in the
+     *  future if it is sure it will remain active until then.
+     *  Or it can be ignored and the event queue can be woken up now.
+     */
+    virtual void wakeup(Tick when = (Tick)-1) { }
+
+    /**
+     *  function for replacing the head of the event queue, so that a
+     *  different set of events can run without disturbing events that have
+     *  already been scheduled. Already scheduled events can be processed
+     *  by replacing the original head back.
+     *  USING THIS FUNCTION CAN BE DANGEROUS TO THE HEALTH OF THE SIMULATOR.
+     *  NOT RECOMMENDED FOR USE.
+     */
+    Event* replaceHead(Event* s);
 
-// schedule at specified time (place on event queue specified via
-// constructor)
-inline void
-Event::schedule(Tick t)
-{
-    assert(!scheduled());
-    assert(t >= curTick);
+    /**@{*/
+    /**
+     * Provide an interface for locking/unlocking the event queue.
+     *
+     * @warn Do NOT use these methods directly unless you really know
+     * what you are doing. Incorrect use can easily lead to simulator
+     * deadlocks.
+     *
+     * @see EventQueue::ScopedMigration.
+     * @see EventQueue::ScopedRelease
+     * @see EventQueue
+     */
+    void lock() { service_mutex.lock(); }
+    void unlock() { service_mutex.unlock(); }
+    /**@}*/
 
-    setFlags(Scheduled);
-#if TRACING_ON
-    when_scheduled = curTick;
+#ifndef SWIG
+    void serialize(CheckpointOut &cp) const M5_ATTR_OVERRIDE;
+    void unserialize(CheckpointIn &cp) M5_ATTR_OVERRIDE;
 #endif
-    _when = t;
-    queue->schedule(this);
-}
 
-inline void
-Event::deschedule()
-{
-    assert(scheduled());
+    /**
+     * Reschedule an event after a checkpoint.
+     *
+     * Since events don't know which event queue they belong to,
+     * parent objects need to reschedule events themselves. This
+     * method conditionally schedules an event that has the Scheduled
+     * flag set. It should be called by parent objects after
+     * unserializing an object.
+     *
+     * @warn Only use this method after unserializing an Event.
+     */
+    void checkpointReschedule(Event *event);
 
-    clearFlags(Squashed);
-    clearFlags(Scheduled);
-    queue->deschedule(this);
-}
+    virtual ~EventQueue() { }
+};
+
+void dumpMainQueue();
 
-inline void
-Event::reschedule(Tick t)
+#ifndef SWIG
+class EventManager
 {
-    assert(scheduled());
-    clearFlags(Squashed);
+  protected:
+    /** A pointer to this object's event queue */
+    EventQueue *eventq;
 
-#if TRACING_ON
-    when_scheduled = curTick;
-#endif
-    _when = t;
-    queue->reschedule(this);
-}
+  public:
+    EventManager(EventManager &em) : eventq(em.eventq) {}
+    EventManager(EventManager *em) : eventq(em->eventq) {}
+    EventManager(EventQueue *eq) : eventq(eq) {}
 
-inline void
-EventQueue::schedule(Event *event)
-{
-    insert(event);
-    if (DTRACE(Event))
-        event->trace("scheduled");
-}
+    EventQueue *
+    eventQueue() const
+    {
+        return eventq;
+    }
+
+    void
+    schedule(Event &event, Tick when)
+    {
+        eventq->schedule(&event, when);
+    }
+
+    void
+    deschedule(Event &event)
+    {
+        eventq->deschedule(&event);
+    }
+
+    void
+    reschedule(Event &event, Tick when, bool always = false)
+    {
+        eventq->reschedule(&event, when, always);
+    }
+
+    void
+    schedule(Event *event, Tick when)
+    {
+        eventq->schedule(event, when);
+    }
 
-inline void
-EventQueue::deschedule(Event *event)
+    void
+    deschedule(Event *event)
+    {
+        eventq->deschedule(event);
+    }
+
+    void
+    reschedule(Event *event, Tick when, bool always = false)
+    {
+        eventq->reschedule(event, when, always);
+    }
+
+    void wakeupEventQueue(Tick when = (Tick)-1)
+    {
+        eventq->wakeup(when);
+    }
+
+    void setCurTick(Tick newVal) { eventq->setCurTick(newVal); }
+};
+
+template <class T, void (T::* F)()>
+void
+DelayFunction(EventQueue *eventq, Tick when, T *object)
 {
-    remove(event);
-    if (DTRACE(Event))
-        event->trace("descheduled");
+    class DelayEvent : public Event
+    {
+      private:
+        T *object;
+
+      public:
+        DelayEvent(T *o)
+            : Event(Default_Pri, AutoDelete), object(o)
+        { }
+        void process() { (object->*F)(); }
+        const char *description() const { return "delay"; }
+    };
+
+    eventq->schedule(new DelayEvent(object), when);
 }
 
-inline void
-EventQueue::reschedule(Event *event)
+template <class T, void (T::* F)()>
+class EventWrapper : public Event
 {
-    remove(event);
-    insert(event);
-    if (DTRACE(Event))
-        event->trace("rescheduled");
-}
+  private:
+    T *object;
 
+  public:
+    EventWrapper(T *obj, bool del = false, Priority p = Default_Pri)
+        : Event(p), object(obj)
+    {
+        if (del)
+            setFlags(AutoDelete);
+    }
+
+    EventWrapper(T &obj, bool del = false, Priority p = Default_Pri)
+        : Event(p), object(&obj)
+    {
+        if (del)
+            setFlags(AutoDelete);
+    }
 
+    void process() { (object->*F)(); }
+
+    const std::string
+    name() const
+    {
+        return object->name() + ".wrapped_event";
+    }
+
+    const char *description() const { return "EventWrapped"; }
+};
+#endif
 
 #endif // __SIM_EVENTQ_HH__