mem: Rename SimpleDRAM to a more suitable DRAMCtrl
authorAndreas Hansson <andreas.hansson@arm.com>
Sun, 23 Mar 2014 15:12:12 +0000 (11:12 -0400)
committerAndreas Hansson <andreas.hansson@arm.com>
Sun, 23 Mar 2014 15:12:12 +0000 (11:12 -0400)
This patch renames the not-so-simple SimpleDRAM to a more suitable
DRAMCtrl. The name change is intended to ensure that we do not send
the wrong message (although the "simple" in SimpleDRAM was originally
intended as in cleverly simple, or elegant).

As the DRAM controller modelling work is being presented at ISPASS'14
our hope is that a broader audience will use the model in the future.

--HG--
rename : src/mem/SimpleDRAM.py => src/mem/DRAMCtrl.py
rename : src/mem/simple_dram.cc => src/mem/dram_ctrl.cc
rename : src/mem/simple_dram.hh => src/mem/dram_ctrl.hh

configs/common/MemConfig.py
configs/dram/sweep.py
src/mem/DRAMCtrl.py [new file with mode: 0644]
src/mem/SConscript
src/mem/SimpleDRAM.py [deleted file]
src/mem/dram_ctrl.cc [new file with mode: 0644]
src/mem/dram_ctrl.hh [new file with mode: 0644]
src/mem/simple_dram.cc [deleted file]
src/mem/simple_dram.hh [deleted file]

index e5e701716ee995a844850d0da51a77a153346e63..e954407bc3068046e652a4ab11c658c7a8bebb90 100644 (file)
@@ -160,7 +160,7 @@ def config_mem(options, system):
             ctrl = cls()
 
             # Only do this for DRAMs
-            if issubclass(cls, m5.objects.SimpleDRAM):
+            if issubclass(cls, m5.objects.DRAMCtrl):
                 # Inform each controller how many channels to account
                 # for
                 ctrl.channels = nbr_mem_ctrls
index 41b92d938001ad478298b1007810f7d83f3a18d6..5981d59dd4d82c2b83c95f3ad2c9dc92b6a20a7a 100644 (file)
@@ -86,8 +86,8 @@ MemConfig.config_mem(options, system)
 
 # the following assumes that we are using the native DRAM
 # controller, check to be sure
-if not isinstance(system.mem_ctrls[0], m5.objects.SimpleDRAM):
-    fatal("This script assumes the memory is a SimpleDRAM subclass")
+if not isinstance(system.mem_ctrls[0], m5.objects.DRAMCtrl):
+    fatal("This script assumes the memory is a DRAMCtrl subclass")
 
 # for now the generator assumes a single rank
 system.mem_ctrls[0].ranks_per_channel = 1
diff --git a/src/mem/DRAMCtrl.py b/src/mem/DRAMCtrl.py
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3237e60
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,421 @@
+# Copyright (c) 2012-2013 ARM Limited
+# All rights reserved.
+#
+# The license below extends only to copyright in the software and shall
+# not be construed as granting a license to any other intellectual
+# property including but not limited to intellectual property relating
+# to a hardware implementation of the functionality of the software
+# licensed hereunder.  You may use the software subject to the license
+# terms below provided that you ensure that this notice is replicated
+# unmodified and in its entirety in all distributions of the software,
+# modified or unmodified, in source code or in binary form.
+#
+# Copyright (c) 2013 Amin Farmahini-Farahani
+# All rights reserved.
+#
+# Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+# modification, are permitted provided that the following conditions are
+# met: redistributions of source code must retain the above copyright
+# notice, this list of conditions and the following disclaimer;
+# redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+# notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
+# documentation and/or other materials provided with the distribution;
+# neither the name of the copyright holders nor the names of its
+# contributors may be used to endorse or promote products derived from
+# this software without specific prior written permission.
+#
+# THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
+# "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
+# LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
+# A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
+# OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
+# SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
+# LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
+# DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
+# THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
+# (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
+# OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+#
+# Authors: Andreas Hansson
+#          Ani Udipi
+
+from m5.params import *
+from AbstractMemory import *
+
+# Enum for memory scheduling algorithms, currently First-Come
+# First-Served and a First-Row Hit then First-Come First-Served
+class MemSched(Enum): vals = ['fcfs', 'frfcfs']
+
+# Enum for the address mapping. With Ch, Ra, Ba, Ro and Co denoting
+# channel, rank, bank, row and column, respectively, and going from
+# MSB to LSB.  Available are RoRaBaChCo and RoRaBaCoCh, that are
+# suitable for an open-page policy, optimising for sequential accesses
+# hitting in the open row. For a closed-page policy, RoCoRaBaCh
+# maximises parallelism.
+class AddrMap(Enum): vals = ['RoRaBaChCo', 'RoRaBaCoCh', 'RoCoRaBaCh']
+
+# Enum for the page policy, either open, open_adaptive, close, or
+# close_adaptive.
+class PageManage(Enum): vals = ['open', 'open_adaptive', 'close',
+                                'close_adaptive']
+
+# DRAMCtrl is a single-channel single-ported DRAM controller model
+# that aims to model the most important system-level performance
+# effects of a DRAM without getting into too much detail of the DRAM
+# itself.
+class DRAMCtrl(AbstractMemory):
+    type = 'DRAMCtrl'
+    cxx_header = "mem/dram_ctrl.hh"
+
+    # single-ported on the system interface side, instantiate with a
+    # bus in front of the controller for multiple ports
+    port = SlavePort("Slave port")
+
+    # the basic configuration of the controller architecture
+    write_buffer_size = Param.Unsigned(64, "Number of write queue entries")
+    read_buffer_size = Param.Unsigned(32, "Number of read queue entries")
+
+    # threshold in percent for when to forcefully trigger writes and
+    # start emptying the write buffer
+    write_high_thresh_perc = Param.Percent(85, "Threshold to force writes")
+
+    # threshold in percentage for when to start writes if the read
+    # queue is empty
+    write_low_thresh_perc = Param.Percent(50, "Threshold to start writes")
+
+    # minimum write bursts to schedule before switching back to reads
+    min_writes_per_switch = Param.Unsigned(16, "Minimum write bursts before "
+                                           "switching to reads")
+
+    # scheduler, address map and page policy
+    mem_sched_policy = Param.MemSched('frfcfs', "Memory scheduling policy")
+    addr_mapping = Param.AddrMap('RoRaBaChCo', "Address mapping policy")
+    page_policy = Param.PageManage('open_adaptive', "Page management policy")
+
+    # enforce a limit on the number of accesses per row
+    max_accesses_per_row = Param.Unsigned(16, "Max accesses per row before "
+                                          "closing");
+
+    # pipeline latency of the controller and PHY, split into a
+    # frontend part and a backend part, with reads and writes serviced
+    # by the queues only seeing the frontend contribution, and reads
+    # serviced by the memory seeing the sum of the two
+    static_frontend_latency = Param.Latency("10ns", "Static frontend latency")
+    static_backend_latency = Param.Latency("10ns", "Static backend latency")
+
+    # the physical organisation of the DRAM
+    device_bus_width = Param.Unsigned("data bus width in bits for each DRAM "\
+                                      "device/chip")
+    burst_length = Param.Unsigned("Burst lenght (BL) in beats")
+    device_rowbuffer_size = Param.MemorySize("Page (row buffer) size per "\
+                                           "device/chip")
+    devices_per_rank = Param.Unsigned("Number of devices/chips per rank")
+    ranks_per_channel = Param.Unsigned("Number of ranks per channel")
+    banks_per_rank = Param.Unsigned("Number of banks per rank")
+    # only used for the address mapping as the controller by
+    # construction is a single channel and multiple controllers have
+    # to be instantiated for a multi-channel configuration
+    channels = Param.Unsigned(1, "Number of channels")
+
+    # timing behaviour and constraints - all in nanoseconds
+
+    # the amount of time in nanoseconds from issuing an activate command
+    # to the data being available in the row buffer for a read/write
+    tRCD = Param.Latency("RAS to CAS delay")
+
+    # the time from issuing a read/write command to seeing the actual data
+    tCL = Param.Latency("CAS latency")
+
+    # minimum time between a precharge and subsequent activate
+    tRP = Param.Latency("Row precharge time")
+
+    # minimum time between an activate and a precharge to the same row
+    tRAS = Param.Latency("ACT to PRE delay")
+
+    # time to complete a burst transfer, typically the burst length
+    # divided by two due to the DDR bus, but by making it a parameter
+    # it is easier to also evaluate SDR memories like WideIO.
+    # This parameter has to account for burst length.
+    # Read/Write requests with data size larger than one full burst are broken
+    # down into multiple requests in the controller
+    tBURST = Param.Latency("Burst duration (for DDR burst length / 2 cycles)")
+
+    # time taken to complete one refresh cycle (N rows in all banks)
+    tRFC = Param.Latency("Refresh cycle time")
+
+    # refresh command interval, how often a "ref" command needs
+    # to be sent. It is 7.8 us for a 64ms refresh requirement
+    tREFI = Param.Latency("Refresh command interval")
+
+    # write-to-read turn around penalty, assumed same as read-to-write
+    tWTR = Param.Latency("Write to read switching time")
+
+    # minimum row activate to row activate delay time
+    tRRD = Param.Latency("ACT to ACT delay")
+
+    # time window in which a maximum number of activates are allowed
+    # to take place, set to 0 to disable
+    tXAW = Param.Latency("X activation window")
+    activation_limit = Param.Unsigned("Max number of activates in window")
+
+    # Currently rolled into other params
+    ######################################################################
+
+    # tRC  - assumed to be tRAS + tRP
+
+# A single DDR3 x64 interface (one command and address bus), with
+# default timings based on DDR3-1600 4 Gbit parts in an 8x8
+# configuration, which would amount to 4 Gbyte of memory.
+class DDR3_1600_x64(DRAMCtrl):
+    # 8x8 configuration, 8 devices each with an 8-bit interface
+    device_bus_width = 8
+
+    # DDR3 is a BL8 device
+    burst_length = 8
+
+    # Each device has a page (row buffer) size of 1KB
+    # (this depends on the memory density)
+    device_rowbuffer_size = '1kB'
+
+    # 8x8 configuration, so 8 devices
+    devices_per_rank = 8
+
+    # Use two ranks
+    ranks_per_channel = 2
+
+    # DDR3 has 8 banks in all configurations
+    banks_per_rank = 8
+
+    # DDR3-1600 11-11-11-28
+    tRCD = '13.75ns'
+    tCL = '13.75ns'
+    tRP = '13.75ns'
+    tRAS = '35ns'
+
+    # 8 beats across an x64 interface translates to 4 clocks @ 800 MHz.
+    # Note this is a BL8 DDR device.
+    tBURST = '5ns'
+
+    # DDR3, 4 Gbit has a tRFC of 240 CK and tCK = 1.25 ns
+    tRFC = '300ns'
+
+    # DDR3, <=85C, half for >85C
+    tREFI = '7.8us'
+
+    # Greater of 4 CK or 7.5 ns, 4 CK @ 800 MHz = 5 ns
+    tWTR = '7.5ns'
+
+    # Assume 5 CK for activate to activate for different banks
+    tRRD = '6.25ns'
+
+    # With a 2kbyte page size, DDR3-1600 lands around 40 ns
+    tXAW = '40ns'
+    activation_limit = 4
+
+
+# A single DDR3 x64 interface (one command and address bus), with
+# default timings based on DDR3-1333 4 Gbit parts in an 8x8
+# configuration, which would amount to 4 GByte of memory.  This
+# configuration is primarily for comparing with DRAMSim2, and all the
+# parameters except ranks_per_channel are based on the DRAMSim2 config
+# file DDR3_micron_32M_8B_x8_sg15.ini. Note that ranks_per_channel has
+# to be manually set, depending on size of the memory to be
+# simulated. By default DRAMSim2 has 2048MB of memory with a single
+# rank. Therefore for 4 GByte memory, set ranks_per_channel = 2
+class DDR3_1333_x64_DRAMSim2(DRAMCtrl):
+    # 8x8 configuration, 8 devices each with an 8-bit interface
+    device_bus_width = 8
+
+    # DDR3 is a BL8 device
+    burst_length = 8
+
+    # Each device has a page (row buffer) size of 1KB
+    # (this depends on the memory density)
+    device_rowbuffer_size = '1kB'
+
+    # 8x8 configuration, so 8 devices
+    devices_per_rank = 8
+
+    # Use two ranks
+    ranks_per_channel = 2
+
+    # DDR3 has 8 banks in all configurations
+    banks_per_rank = 8
+
+    tRCD = '15ns'
+    tCL = '15ns'
+    tRP = '15ns'
+    tRAS = '36ns'
+
+    # 8 beats across an x64 interface translates to 4 clocks @ 666.66 MHz.
+    # Note this is a BL8 DDR device.
+    tBURST = '6ns'
+
+    tRFC = '160ns'
+
+    # DDR3, <=85C, half for >85C
+    tREFI = '7.8us'
+
+    # Greater of 4 CK or 7.5 ns, 4 CK @ 666.66 MHz = 6 ns
+    tWTR = '7.5ns'
+
+    tRRD = '6.0ns'
+
+    tXAW = '30ns'
+    activation_limit = 4
+
+
+# A single LPDDR2-S4 x32 interface (one command/address bus), with
+# default timings based on a LPDDR2-1066 4 Gbit part in a 1x32
+# configuration.
+class LPDDR2_S4_1066_x32(DRAMCtrl):
+    # 1x32 configuration, 1 device with a 32-bit interface
+    device_bus_width = 32
+
+    # LPDDR2_S4 is a BL4 and BL8 device
+    burst_length = 8
+
+    # Each device has a page (row buffer) size of 1KB
+    # (this depends on the memory density)
+    device_rowbuffer_size = '1kB'
+
+    # 1x32 configuration, so 1 device
+    devices_per_rank = 1
+
+    # Use a single rank
+    ranks_per_channel = 1
+
+    # LPDDR2-S4 has 8 banks in all configurations
+    banks_per_rank = 8
+
+    # Fixed at 15 ns
+    tRCD = '15ns'
+
+    # 8 CK read latency, 4 CK write latency @ 533 MHz, 1.876 ns cycle time
+    tCL = '15ns'
+
+    # Pre-charge one bank 15 ns (all banks 18 ns)
+    tRP = '15ns'
+
+    tRAS = '42ns'
+
+    # 8 beats across an x32 DDR interface translates to 4 clocks @ 533 MHz.
+    # Note this is a BL8 DDR device.
+    # Requests larger than 32 bytes are broken down into multiple requests
+    # in the controller
+    tBURST = '7.5ns'
+
+    # LPDDR2-S4, 4 Gbit
+    tRFC = '130ns'
+    tREFI = '3.9us'
+
+    # Irrespective of speed grade, tWTR is 7.5 ns
+    tWTR = '7.5ns'
+
+    # Activate to activate irrespective of density and speed grade
+    tRRD = '10.0ns'
+
+    # Irrespective of density, tFAW is 50 ns
+    tXAW = '50ns'
+    activation_limit = 4
+
+# A single WideIO x128 interface (one command and address bus), with
+# default timings based on an estimated WIO-200 8 Gbit part.
+class WideIO_200_x128(DRAMCtrl):
+    # 1x128 configuration, 1 device with a 128-bit interface
+    device_bus_width = 128
+
+    # This is a BL4 device
+    burst_length = 4
+
+    # Each device has a page (row buffer) size of 4KB
+    # (this depends on the memory density)
+    device_rowbuffer_size = '4kB'
+
+    # 1x128 configuration, so 1 device
+    devices_per_rank = 1
+
+    # Use one rank for a one-high die stack
+    ranks_per_channel = 1
+
+    # WideIO has 4 banks in all configurations
+    banks_per_rank = 4
+
+    # WIO-200
+    tRCD = '18ns'
+    tCL = '18ns'
+    tRP = '18ns'
+    tRAS = '42ns'
+
+    # 4 beats across an x128 SDR interface translates to 4 clocks @ 200 MHz.
+    # Note this is a BL4 SDR device.
+    tBURST = '20ns'
+
+    # WIO 8 Gb
+    tRFC = '210ns'
+
+    # WIO 8 Gb, <=85C, half for >85C
+    tREFI = '3.9us'
+
+    # Greater of 2 CK or 15 ns, 2 CK @ 200 MHz = 10 ns
+    tWTR = '15ns'
+
+    # Activate to activate irrespective of density and speed grade
+    tRRD = '10.0ns'
+
+    # Two instead of four activation window
+    tXAW = '50ns'
+    activation_limit = 2
+
+# A single LPDDR3 x32 interface (one command/address bus), with
+# default timings based on a LPDDR3-1600 4 Gbit part in a 1x32
+# configuration
+class LPDDR3_1600_x32(DRAMCtrl):
+    # 1x32 configuration, 1 device with a 32-bit interface
+    device_bus_width = 32
+
+    # LPDDR3 is a BL8 device
+    burst_length = 8
+
+    # Each device has a page (row buffer) size of 4KB
+    device_rowbuffer_size = '4kB'
+
+    # 1x32 configuration, so 1 device
+    devices_per_rank = 1
+
+    # Use a single rank
+    ranks_per_channel = 1
+
+    # LPDDR3 has 8 banks in all configurations
+    banks_per_rank = 8
+
+    # Fixed at 15 ns
+    tRCD = '15ns'
+
+    # 12 CK read latency, 6 CK write latency @ 800 MHz, 1.25 ns cycle time
+    tCL = '15ns'
+
+    tRAS = '42ns'
+
+    # Pre-charge one bank 15 ns (all banks 18 ns)
+    tRP = '15ns'
+
+    # 8 beats across a x32 DDR interface translates to 4 clocks @ 800 MHz.
+    # Note this is a BL8 DDR device.
+    # Requests larger than 32 bytes are broken down into multiple requests
+    # in the controller
+    tBURST = '5ns'
+
+    # LPDDR3, 4 Gb
+    tRFC = '130ns'
+    tREFI = '3.9us'
+
+    # Irrespective of speed grade, tWTR is 7.5 ns
+    tWTR = '7.5ns'
+
+    # Activate to activate irrespective of density and speed grade
+    tRRD = '10.0ns'
+
+    # Irrespective of size, tFAW is 50 ns
+    tXAW = '50ns'
+    activation_limit = 4
index ddd57d11bb00342a4dab93e7dd1e7144cefaa56b..c513004d21ffc2717d497640ecff4c8618a37af3 100644 (file)
@@ -40,15 +40,16 @@ SimObject('AbstractMemory.py')
 SimObject('AddrMapper.py')
 SimObject('Bridge.py')
 SimObject('Bus.py')
+SimObject('DRAMCtrl.py')
 SimObject('MemObject.py')
 SimObject('SimpleMemory.py')
-SimObject('SimpleDRAM.py')
 
 Source('abstract_mem.cc')
 Source('addr_mapper.cc')
 Source('bridge.cc')
 Source('bus.cc')
 Source('coherent_bus.cc')
+Source('dram_ctrl.cc')
 Source('mem_object.cc')
 Source('mport.cc')
 Source('noncoherent_bus.cc')
@@ -59,7 +60,6 @@ Source('tport.cc')
 Source('port_proxy.cc')
 Source('simple_mem.cc')
 Source('physical.cc')
-Source('simple_dram.cc')
 
 if env['TARGET_ISA'] != 'null':
     Source('fs_translating_port_proxy.cc')
diff --git a/src/mem/SimpleDRAM.py b/src/mem/SimpleDRAM.py
deleted file mode 100644 (file)
index 5c705f1..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,421 +0,0 @@
-# Copyright (c) 2012-2013 ARM Limited
-# All rights reserved.
-#
-# The license below extends only to copyright in the software and shall
-# not be construed as granting a license to any other intellectual
-# property including but not limited to intellectual property relating
-# to a hardware implementation of the functionality of the software
-# licensed hereunder.  You may use the software subject to the license
-# terms below provided that you ensure that this notice is replicated
-# unmodified and in its entirety in all distributions of the software,
-# modified or unmodified, in source code or in binary form.
-#
-# Copyright (c) 2013 Amin Farmahini-Farahani
-# All rights reserved.
-#
-# Redistribution and use in source and binary forms, with or without
-# modification, are permitted provided that the following conditions are
-# met: redistributions of source code must retain the above copyright
-# notice, this list of conditions and the following disclaimer;
-# redistributions in binary form must reproduce the above copyright
-# notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
-# documentation and/or other materials provided with the distribution;
-# neither the name of the copyright holders nor the names of its
-# contributors may be used to endorse or promote products derived from
-# this software without specific prior written permission.
-#
-# THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
-# "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
-# LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
-# A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
-# OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
-# SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
-# LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
-# DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
-# THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
-# (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
-# OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
-#
-# Authors: Andreas Hansson
-#          Ani Udipi
-
-from m5.params import *
-from AbstractMemory import *
-
-# Enum for memory scheduling algorithms, currently First-Come
-# First-Served and a First-Row Hit then First-Come First-Served
-class MemSched(Enum): vals = ['fcfs', 'frfcfs']
-
-# Enum for the address mapping. With Ch, Ra, Ba, Ro and Co denoting
-# channel, rank, bank, row and column, respectively, and going from
-# MSB to LSB.  Available are RoRaBaChCo and RoRaBaCoCh, that are
-# suitable for an open-page policy, optimising for sequential accesses
-# hitting in the open row. For a closed-page policy, RoCoRaBaCh
-# maximises parallelism.
-class AddrMap(Enum): vals = ['RoRaBaChCo', 'RoRaBaCoCh', 'RoCoRaBaCh']
-
-# Enum for the page policy, either open, open_adaptive, close, or
-# close_adaptive.
-class PageManage(Enum): vals = ['open', 'open_adaptive', 'close',
-                                'close_adaptive']
-
-# SimpleDRAM is a single-channel single-ported DRAM controller model
-# that aims to model the most important system-level performance
-# effects of a DRAM without getting into too much detail of the DRAM
-# itself.
-class SimpleDRAM(AbstractMemory):
-    type = 'SimpleDRAM'
-    cxx_header = "mem/simple_dram.hh"
-
-    # single-ported on the system interface side, instantiate with a
-    # bus in front of the controller for multiple ports
-    port = SlavePort("Slave port")
-
-    # the basic configuration of the controller architecture
-    write_buffer_size = Param.Unsigned(64, "Number of write queue entries")
-    read_buffer_size = Param.Unsigned(32, "Number of read queue entries")
-
-    # threshold in percent for when to forcefully trigger writes and
-    # start emptying the write buffer
-    write_high_thresh_perc = Param.Percent(85, "Threshold to force writes")
-
-    # threshold in percentage for when to start writes if the read
-    # queue is empty
-    write_low_thresh_perc = Param.Percent(50, "Threshold to start writes")
-
-    # minimum write bursts to schedule before switching back to reads
-    min_writes_per_switch = Param.Unsigned(16, "Minimum write bursts before "
-                                           "switching to reads")
-
-    # scheduler, address map and page policy
-    mem_sched_policy = Param.MemSched('frfcfs', "Memory scheduling policy")
-    addr_mapping = Param.AddrMap('RoRaBaChCo', "Address mapping policy")
-    page_policy = Param.PageManage('open_adaptive', "Page management policy")
-
-    # enforce a limit on the number of accesses per row
-    max_accesses_per_row = Param.Unsigned(16, "Max accesses per row before "
-                                          "closing");
-
-    # pipeline latency of the controller and PHY, split into a
-    # frontend part and a backend part, with reads and writes serviced
-    # by the queues only seeing the frontend contribution, and reads
-    # serviced by the memory seeing the sum of the two
-    static_frontend_latency = Param.Latency("10ns", "Static frontend latency")
-    static_backend_latency = Param.Latency("10ns", "Static backend latency")
-
-    # the physical organisation of the DRAM
-    device_bus_width = Param.Unsigned("data bus width in bits for each DRAM "\
-                                      "device/chip")
-    burst_length = Param.Unsigned("Burst lenght (BL) in beats")
-    device_rowbuffer_size = Param.MemorySize("Page (row buffer) size per "\
-                                           "device/chip")
-    devices_per_rank = Param.Unsigned("Number of devices/chips per rank")
-    ranks_per_channel = Param.Unsigned("Number of ranks per channel")
-    banks_per_rank = Param.Unsigned("Number of banks per rank")
-    # only used for the address mapping as the controller by
-    # construction is a single channel and multiple controllers have
-    # to be instantiated for a multi-channel configuration
-    channels = Param.Unsigned(1, "Number of channels")
-
-    # timing behaviour and constraints - all in nanoseconds
-
-    # the amount of time in nanoseconds from issuing an activate command
-    # to the data being available in the row buffer for a read/write
-    tRCD = Param.Latency("RAS to CAS delay")
-
-    # the time from issuing a read/write command to seeing the actual data
-    tCL = Param.Latency("CAS latency")
-
-    # minimum time between a precharge and subsequent activate
-    tRP = Param.Latency("Row precharge time")
-
-    # minimum time between an activate and a precharge to the same row
-    tRAS = Param.Latency("ACT to PRE delay")
-
-    # time to complete a burst transfer, typically the burst length
-    # divided by two due to the DDR bus, but by making it a parameter
-    # it is easier to also evaluate SDR memories like WideIO.
-    # This parameter has to account for burst length.
-    # Read/Write requests with data size larger than one full burst are broken
-    # down into multiple requests in the SimpleDRAM controller
-    tBURST = Param.Latency("Burst duration (for DDR burst length / 2 cycles)")
-
-    # time taken to complete one refresh cycle (N rows in all banks)
-    tRFC = Param.Latency("Refresh cycle time")
-
-    # refresh command interval, how often a "ref" command needs
-    # to be sent. It is 7.8 us for a 64ms refresh requirement
-    tREFI = Param.Latency("Refresh command interval")
-
-    # write-to-read turn around penalty, assumed same as read-to-write
-    tWTR = Param.Latency("Write to read switching time")
-
-    # minimum row activate to row activate delay time
-    tRRD = Param.Latency("ACT to ACT delay")
-
-    # time window in which a maximum number of activates are allowed
-    # to take place, set to 0 to disable
-    tXAW = Param.Latency("X activation window")
-    activation_limit = Param.Unsigned("Max number of activates in window")
-
-    # Currently rolled into other params
-    ######################################################################
-
-    # tRC  - assumed to be tRAS + tRP
-
-# A single DDR3 x64 interface (one command and address bus), with
-# default timings based on DDR3-1600 4 Gbit parts in an 8x8
-# configuration, which would amount to 4 Gbyte of memory.
-class DDR3_1600_x64(SimpleDRAM):
-    # 8x8 configuration, 8 devices each with an 8-bit interface
-    device_bus_width = 8
-
-    # DDR3 is a BL8 device
-    burst_length = 8
-
-    # Each device has a page (row buffer) size of 1KB
-    # (this depends on the memory density)
-    device_rowbuffer_size = '1kB'
-
-    # 8x8 configuration, so 8 devices
-    devices_per_rank = 8
-
-    # Use two ranks
-    ranks_per_channel = 2
-
-    # DDR3 has 8 banks in all configurations
-    banks_per_rank = 8
-
-    # DDR3-1600 11-11-11-28
-    tRCD = '13.75ns'
-    tCL = '13.75ns'
-    tRP = '13.75ns'
-    tRAS = '35ns'
-
-    # 8 beats across an x64 interface translates to 4 clocks @ 800 MHz.
-    # Note this is a BL8 DDR device.
-    tBURST = '5ns'
-
-    # DDR3, 4 Gbit has a tRFC of 240 CK and tCK = 1.25 ns
-    tRFC = '300ns'
-
-    # DDR3, <=85C, half for >85C
-    tREFI = '7.8us'
-
-    # Greater of 4 CK or 7.5 ns, 4 CK @ 800 MHz = 5 ns
-    tWTR = '7.5ns'
-
-    # Assume 5 CK for activate to activate for different banks
-    tRRD = '6.25ns'
-
-    # With a 2kbyte page size, DDR3-1600 lands around 40 ns
-    tXAW = '40ns'
-    activation_limit = 4
-
-
-# A single DDR3 x64 interface (one command and address bus), with
-# default timings based on DDR3-1333 4 Gbit parts in an 8x8
-# configuration, which would amount to 4 GByte of memory.  This
-# configuration is primarily for comparing with DRAMSim2, and all the
-# parameters except ranks_per_channel are based on the DRAMSim2 config
-# file DDR3_micron_32M_8B_x8_sg15.ini. Note that ranks_per_channel has
-# to be manually set, depending on size of the memory to be
-# simulated. By default DRAMSim2 has 2048MB of memory with a single
-# rank. Therefore for 4 GByte memory, set ranks_per_channel = 2
-class DDR3_1333_x64_DRAMSim2(SimpleDRAM):
-    # 8x8 configuration, 8 devices each with an 8-bit interface
-    device_bus_width = 8
-
-    # DDR3 is a BL8 device
-    burst_length = 8
-
-    # Each device has a page (row buffer) size of 1KB
-    # (this depends on the memory density)
-    device_rowbuffer_size = '1kB'
-
-    # 8x8 configuration, so 8 devices
-    devices_per_rank = 8
-
-    # Use two ranks
-    ranks_per_channel = 2
-
-    # DDR3 has 8 banks in all configurations
-    banks_per_rank = 8
-
-    tRCD = '15ns'
-    tCL = '15ns'
-    tRP = '15ns'
-    tRAS = '36ns'
-
-    # 8 beats across an x64 interface translates to 4 clocks @ 666.66 MHz.
-    # Note this is a BL8 DDR device.
-    tBURST = '6ns'
-
-    tRFC = '160ns'
-
-    # DDR3, <=85C, half for >85C
-    tREFI = '7.8us'
-
-    # Greater of 4 CK or 7.5 ns, 4 CK @ 666.66 MHz = 6 ns
-    tWTR = '7.5ns'
-
-    tRRD = '6.0ns'
-
-    tXAW = '30ns'
-    activation_limit = 4
-
-
-# A single LPDDR2-S4 x32 interface (one command/address bus), with
-# default timings based on a LPDDR2-1066 4 Gbit part in a 1x32
-# configuration.
-class LPDDR2_S4_1066_x32(SimpleDRAM):
-    # 1x32 configuration, 1 device with a 32-bit interface
-    device_bus_width = 32
-
-    # LPDDR2_S4 is a BL4 and BL8 device
-    burst_length = 8
-
-    # Each device has a page (row buffer) size of 1KB
-    # (this depends on the memory density)
-    device_rowbuffer_size = '1kB'
-
-    # 1x32 configuration, so 1 device
-    devices_per_rank = 1
-
-    # Use a single rank
-    ranks_per_channel = 1
-
-    # LPDDR2-S4 has 8 banks in all configurations
-    banks_per_rank = 8
-
-    # Fixed at 15 ns
-    tRCD = '15ns'
-
-    # 8 CK read latency, 4 CK write latency @ 533 MHz, 1.876 ns cycle time
-    tCL = '15ns'
-
-    # Pre-charge one bank 15 ns (all banks 18 ns)
-    tRP = '15ns'
-
-    tRAS = '42ns'
-
-    # 8 beats across an x32 DDR interface translates to 4 clocks @ 533 MHz.
-    # Note this is a BL8 DDR device.
-    # Requests larger than 32 bytes are broken down into multiple requests
-    # in the SimpleDRAM controller
-    tBURST = '7.5ns'
-
-    # LPDDR2-S4, 4 Gbit
-    tRFC = '130ns'
-    tREFI = '3.9us'
-
-    # Irrespective of speed grade, tWTR is 7.5 ns
-    tWTR = '7.5ns'
-
-    # Activate to activate irrespective of density and speed grade
-    tRRD = '10.0ns'
-
-    # Irrespective of density, tFAW is 50 ns
-    tXAW = '50ns'
-    activation_limit = 4
-
-# A single WideIO x128 interface (one command and address bus), with
-# default timings based on an estimated WIO-200 8 Gbit part.
-class WideIO_200_x128(SimpleDRAM):
-    # 1x128 configuration, 1 device with a 128-bit interface
-    device_bus_width = 128
-
-    # This is a BL4 device
-    burst_length = 4
-
-    # Each device has a page (row buffer) size of 4KB
-    # (this depends on the memory density)
-    device_rowbuffer_size = '4kB'
-
-    # 1x128 configuration, so 1 device
-    devices_per_rank = 1
-
-    # Use one rank for a one-high die stack
-    ranks_per_channel = 1
-
-    # WideIO has 4 banks in all configurations
-    banks_per_rank = 4
-
-    # WIO-200
-    tRCD = '18ns'
-    tCL = '18ns'
-    tRP = '18ns'
-    tRAS = '42ns'
-
-    # 4 beats across an x128 SDR interface translates to 4 clocks @ 200 MHz.
-    # Note this is a BL4 SDR device.
-    tBURST = '20ns'
-
-    # WIO 8 Gb
-    tRFC = '210ns'
-
-    # WIO 8 Gb, <=85C, half for >85C
-    tREFI = '3.9us'
-
-    # Greater of 2 CK or 15 ns, 2 CK @ 200 MHz = 10 ns
-    tWTR = '15ns'
-
-    # Activate to activate irrespective of density and speed grade
-    tRRD = '10.0ns'
-
-    # Two instead of four activation window
-    tXAW = '50ns'
-    activation_limit = 2
-
-# A single LPDDR3 x32 interface (one command/address bus), with
-# default timings based on a LPDDR3-1600 4 Gbit part in a 1x32
-# configuration
-class LPDDR3_1600_x32(SimpleDRAM):
-    # 1x32 configuration, 1 device with a 32-bit interface
-    device_bus_width = 32
-
-    # LPDDR3 is a BL8 device
-    burst_length = 8
-
-    # Each device has a page (row buffer) size of 4KB
-    device_rowbuffer_size = '4kB'
-
-    # 1x32 configuration, so 1 device
-    devices_per_rank = 1
-
-    # Use a single rank
-    ranks_per_channel = 1
-
-    # LPDDR3 has 8 banks in all configurations
-    banks_per_rank = 8
-
-    # Fixed at 15 ns
-    tRCD = '15ns'
-
-    # 12 CK read latency, 6 CK write latency @ 800 MHz, 1.25 ns cycle time
-    tCL = '15ns'
-
-    tRAS = '42ns'
-
-    # Pre-charge one bank 15 ns (all banks 18 ns)
-    tRP = '15ns'
-
-    # 8 beats across a x32 DDR interface translates to 4 clocks @ 800 MHz.
-    # Note this is a BL8 DDR device.
-    # Requests larger than 32 bytes are broken down into multiple requests
-    # in the SimpleDRAM controller
-    tBURST = '5ns'
-
-    # LPDDR3, 4 Gb
-    tRFC = '130ns'
-    tREFI = '3.9us'
-
-    # Irrespective of speed grade, tWTR is 7.5 ns
-    tWTR = '7.5ns'
-
-    # Activate to activate irrespective of density and speed grade
-    tRRD = '10.0ns'
-
-    # Irrespective of size, tFAW is 50 ns
-    tXAW = '50ns'
-    activation_limit = 4
diff --git a/src/mem/dram_ctrl.cc b/src/mem/dram_ctrl.cc
new file mode 100644 (file)
index 0000000..971c722
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,1718 @@
+/*
+ * Copyright (c) 2010-2013 ARM Limited
+ * All rights reserved
+ *
+ * The license below extends only to copyright in the software and shall
+ * not be construed as granting a license to any other intellectual
+ * property including but not limited to intellectual property relating
+ * to a hardware implementation of the functionality of the software
+ * licensed hereunder.  You may use the software subject to the license
+ * terms below provided that you ensure that this notice is replicated
+ * unmodified and in its entirety in all distributions of the software,
+ * modified or unmodified, in source code or in binary form.
+ *
+ * Copyright (c) 2013 Amin Farmahini-Farahani
+ * All rights reserved.
+ *
+ * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ * modification, are permitted provided that the following conditions are
+ * met: redistributions of source code must retain the above copyright
+ * notice, this list of conditions and the following disclaimer;
+ * redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+ * notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
+ * documentation and/or other materials provided with the distribution;
+ * neither the name of the copyright holders nor the names of its
+ * contributors may be used to endorse or promote products derived from
+ * this software without specific prior written permission.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
+ * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
+ * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
+ * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
+ * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
+ * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
+ * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
+ * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
+ * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
+ * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
+ * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+ *
+ * Authors: Andreas Hansson
+ *          Ani Udipi
+ *          Neha Agarwal
+ */
+
+#include "base/bitfield.hh"
+#include "base/trace.hh"
+#include "debug/DRAM.hh"
+#include "debug/Drain.hh"
+#include "mem/dram_ctrl.hh"
+#include "sim/system.hh"
+
+using namespace std;
+
+DRAMCtrl::DRAMCtrl(const DRAMCtrlParams* p) :
+    AbstractMemory(p),
+    port(name() + ".port", *this),
+    retryRdReq(false), retryWrReq(false),
+    rowHitFlag(false), stopReads(false),
+    writeEvent(this), respondEvent(this),
+    refreshEvent(this), nextReqEvent(this), drainManager(NULL),
+    deviceBusWidth(p->device_bus_width), burstLength(p->burst_length),
+    deviceRowBufferSize(p->device_rowbuffer_size),
+    devicesPerRank(p->devices_per_rank),
+    burstSize((devicesPerRank * burstLength * deviceBusWidth) / 8),
+    rowBufferSize(devicesPerRank * deviceRowBufferSize),
+    columnsPerRowBuffer(rowBufferSize / burstSize),
+    ranksPerChannel(p->ranks_per_channel),
+    banksPerRank(p->banks_per_rank), channels(p->channels), rowsPerBank(0),
+    readBufferSize(p->read_buffer_size),
+    writeBufferSize(p->write_buffer_size),
+    writeHighThreshold(writeBufferSize * p->write_high_thresh_perc / 100.0),
+    writeLowThreshold(writeBufferSize * p->write_low_thresh_perc / 100.0),
+    minWritesPerSwitch(p->min_writes_per_switch), writesThisTime(0),
+    tWTR(p->tWTR), tBURST(p->tBURST),
+    tRCD(p->tRCD), tCL(p->tCL), tRP(p->tRP), tRAS(p->tRAS),
+    tRFC(p->tRFC), tREFI(p->tREFI), tRRD(p->tRRD),
+    tXAW(p->tXAW), activationLimit(p->activation_limit),
+    memSchedPolicy(p->mem_sched_policy), addrMapping(p->addr_mapping),
+    pageMgmt(p->page_policy),
+    maxAccessesPerRow(p->max_accesses_per_row),
+    frontendLatency(p->static_frontend_latency),
+    backendLatency(p->static_backend_latency),
+    busBusyUntil(0),  prevArrival(0),
+    newTime(0), startTickPrechargeAll(0), numBanksActive(0)
+{
+    // create the bank states based on the dimensions of the ranks and
+    // banks
+    banks.resize(ranksPerChannel);
+    actTicks.resize(ranksPerChannel);
+    for (size_t c = 0; c < ranksPerChannel; ++c) {
+        banks[c].resize(banksPerRank);
+        actTicks[c].resize(activationLimit, 0);
+    }
+
+    // perform a basic check of the write thresholds
+    if (p->write_low_thresh_perc >= p->write_high_thresh_perc)
+        fatal("Write buffer low threshold %d must be smaller than the "
+              "high threshold %d\n", p->write_low_thresh_perc,
+              p->write_high_thresh_perc);
+
+    // determine the rows per bank by looking at the total capacity
+    uint64_t capacity = ULL(1) << ceilLog2(AbstractMemory::size());
+
+    DPRINTF(DRAM, "Memory capacity %lld (%lld) bytes\n", capacity,
+            AbstractMemory::size());
+
+    DPRINTF(DRAM, "Row buffer size %d bytes with %d columns per row buffer\n",
+            rowBufferSize, columnsPerRowBuffer);
+
+    rowsPerBank = capacity / (rowBufferSize * banksPerRank * ranksPerChannel);
+
+    if (range.interleaved()) {
+        if (channels != range.stripes())
+            fatal("%s has %d interleaved address stripes but %d channel(s)\n",
+                  name(), range.stripes(), channels);
+
+        if (addrMapping == Enums::RoRaBaChCo) {
+            if (rowBufferSize != range.granularity()) {
+                fatal("Interleaving of %s doesn't match RoRaBaChCo "
+                      "address map\n", name());
+            }
+        } else if (addrMapping == Enums::RoRaBaCoCh) {
+            if (system()->cacheLineSize() != range.granularity()) {
+                fatal("Interleaving of %s doesn't match RoRaBaCoCh "
+                      "address map\n", name());
+            }
+        } else if (addrMapping == Enums::RoCoRaBaCh) {
+            if (system()->cacheLineSize() != range.granularity())
+                fatal("Interleaving of %s doesn't match RoCoRaBaCh "
+                      "address map\n", name());
+        }
+    }
+}
+
+void
+DRAMCtrl::init()
+{
+    if (!port.isConnected()) {
+        fatal("DRAMCtrl %s is unconnected!\n", name());
+    } else {
+        port.sendRangeChange();
+    }
+}
+
+void
+DRAMCtrl::startup()
+{
+    // update the start tick for the precharge accounting to the
+    // current tick
+    startTickPrechargeAll = curTick();
+
+    // print the configuration of the controller
+    printParams();
+
+    // kick off the refresh
+    schedule(refreshEvent, curTick() + tREFI);
+}
+
+Tick
+DRAMCtrl::recvAtomic(PacketPtr pkt)
+{
+    DPRINTF(DRAM, "recvAtomic: %s 0x%x\n", pkt->cmdString(), pkt->getAddr());
+
+    // do the actual memory access and turn the packet into a response
+    access(pkt);
+
+    Tick latency = 0;
+    if (!pkt->memInhibitAsserted() && pkt->hasData()) {
+        // this value is not supposed to be accurate, just enough to
+        // keep things going, mimic a closed page
+        latency = tRP + tRCD + tCL;
+    }
+    return latency;
+}
+
+bool
+DRAMCtrl::readQueueFull(unsigned int neededEntries) const
+{
+    DPRINTF(DRAM, "Read queue limit %d, current size %d, entries needed %d\n",
+            readBufferSize, readQueue.size() + respQueue.size(),
+            neededEntries);
+
+    return
+        (readQueue.size() + respQueue.size() + neededEntries) > readBufferSize;
+}
+
+bool
+DRAMCtrl::writeQueueFull(unsigned int neededEntries) const
+{
+    DPRINTF(DRAM, "Write queue limit %d, current size %d, entries needed %d\n",
+            writeBufferSize, writeQueue.size(), neededEntries);
+    return (writeQueue.size() + neededEntries) > writeBufferSize;
+}
+
+DRAMCtrl::DRAMPacket*
+DRAMCtrl::decodeAddr(PacketPtr pkt, Addr dramPktAddr, unsigned size,
+                       bool isRead)
+{
+    // decode the address based on the address mapping scheme, with
+    // Ro, Ra, Co, Ba and Ch denoting row, rank, column, bank and
+    // channel, respectively
+    uint8_t rank;
+    uint8_t bank;
+    uint16_t row;
+
+    // truncate the address to the access granularity
+    Addr addr = dramPktAddr / burstSize;
+
+    // we have removed the lowest order address bits that denote the
+    // position within the column
+    if (addrMapping == Enums::RoRaBaChCo) {
+        // the lowest order bits denote the column to ensure that
+        // sequential cache lines occupy the same row
+        addr = addr / columnsPerRowBuffer;
+
+        // take out the channel part of the address
+        addr = addr / channels;
+
+        // after the channel bits, get the bank bits to interleave
+        // over the banks
+        bank = addr % banksPerRank;
+        addr = addr / banksPerRank;
+
+        // after the bank, we get the rank bits which thus interleaves
+        // over the ranks
+        rank = addr % ranksPerChannel;
+        addr = addr / ranksPerChannel;
+
+        // lastly, get the row bits
+        row = addr % rowsPerBank;
+        addr = addr / rowsPerBank;
+    } else if (addrMapping == Enums::RoRaBaCoCh) {
+        // take out the channel part of the address
+        addr = addr / channels;
+
+        // next, the column
+        addr = addr / columnsPerRowBuffer;
+
+        // after the column bits, we get the bank bits to interleave
+        // over the banks
+        bank = addr % banksPerRank;
+        addr = addr / banksPerRank;
+
+        // after the bank, we get the rank bits which thus interleaves
+        // over the ranks
+        rank = addr % ranksPerChannel;
+        addr = addr / ranksPerChannel;
+
+        // lastly, get the row bits
+        row = addr % rowsPerBank;
+        addr = addr / rowsPerBank;
+    } else if (addrMapping == Enums::RoCoRaBaCh) {
+        // optimise for closed page mode and utilise maximum
+        // parallelism of the DRAM (at the cost of power)
+
+        // take out the channel part of the address, not that this has
+        // to match with how accesses are interleaved between the
+        // controllers in the address mapping
+        addr = addr / channels;
+
+        // start with the bank bits, as this provides the maximum
+        // opportunity for parallelism between requests
+        bank = addr % banksPerRank;
+        addr = addr / banksPerRank;
+
+        // next get the rank bits
+        rank = addr % ranksPerChannel;
+        addr = addr / ranksPerChannel;
+
+        // next the column bits which we do not need to keep track of
+        // and simply skip past
+        addr = addr / columnsPerRowBuffer;
+
+        // lastly, get the row bits
+        row = addr % rowsPerBank;
+        addr = addr / rowsPerBank;
+    } else
+        panic("Unknown address mapping policy chosen!");
+
+    assert(rank < ranksPerChannel);
+    assert(bank < banksPerRank);
+    assert(row < rowsPerBank);
+
+    DPRINTF(DRAM, "Address: %lld Rank %d Bank %d Row %d\n",
+            dramPktAddr, rank, bank, row);
+
+    // create the corresponding DRAM packet with the entry time and
+    // ready time set to the current tick, the latter will be updated
+    // later
+    uint16_t bank_id = banksPerRank * rank + bank;
+    return new DRAMPacket(pkt, isRead, rank, bank, row, bank_id, dramPktAddr,
+                          size, banks[rank][bank]);
+}
+
+void
+DRAMCtrl::addToReadQueue(PacketPtr pkt, unsigned int pktCount)
+{
+    // only add to the read queue here. whenever the request is
+    // eventually done, set the readyTime, and call schedule()
+    assert(!pkt->isWrite());
+
+    assert(pktCount != 0);
+
+    // if the request size is larger than burst size, the pkt is split into
+    // multiple DRAM packets
+    // Note if the pkt starting address is not aligened to burst size, the
+    // address of first DRAM packet is kept unaliged. Subsequent DRAM packets
+    // are aligned to burst size boundaries. This is to ensure we accurately
+    // check read packets against packets in write queue.
+    Addr addr = pkt->getAddr();
+    unsigned pktsServicedByWrQ = 0;
+    BurstHelper* burst_helper = NULL;
+    for (int cnt = 0; cnt < pktCount; ++cnt) {
+        unsigned size = std::min((addr | (burstSize - 1)) + 1,
+                        pkt->getAddr() + pkt->getSize()) - addr;
+        readPktSize[ceilLog2(size)]++;
+        readBursts++;
+
+        // First check write buffer to see if the data is already at
+        // the controller
+        bool foundInWrQ = false;
+        for (auto i = writeQueue.begin(); i != writeQueue.end(); ++i) {
+            // check if the read is subsumed in the write entry we are
+            // looking at
+            if ((*i)->addr <= addr &&
+                (addr + size) <= ((*i)->addr + (*i)->size)) {
+                foundInWrQ = true;
+                servicedByWrQ++;
+                pktsServicedByWrQ++;
+                DPRINTF(DRAM, "Read to addr %lld with size %d serviced by "
+                        "write queue\n", addr, size);
+                bytesReadWrQ += burstSize;
+                break;
+            }
+        }
+
+        // If not found in the write q, make a DRAM packet and
+        // push it onto the read queue
+        if (!foundInWrQ) {
+
+            // Make the burst helper for split packets
+            if (pktCount > 1 && burst_helper == NULL) {
+                DPRINTF(DRAM, "Read to addr %lld translates to %d "
+                        "dram requests\n", pkt->getAddr(), pktCount);
+                burst_helper = new BurstHelper(pktCount);
+            }
+
+            DRAMPacket* dram_pkt = decodeAddr(pkt, addr, size, true);
+            dram_pkt->burstHelper = burst_helper;
+
+            assert(!readQueueFull(1));
+            rdQLenPdf[readQueue.size() + respQueue.size()]++;
+
+            DPRINTF(DRAM, "Adding to read queue\n");
+
+            readQueue.push_back(dram_pkt);
+
+            // Update stats
+            avgRdQLen = readQueue.size() + respQueue.size();
+        }
+
+        // Starting address of next dram pkt (aligend to burstSize boundary)
+        addr = (addr | (burstSize - 1)) + 1;
+    }
+
+    // If all packets are serviced by write queue, we send the repsonse back
+    if (pktsServicedByWrQ == pktCount) {
+        accessAndRespond(pkt, frontendLatency);
+        return;
+    }
+
+    // Update how many split packets are serviced by write queue
+    if (burst_helper != NULL)
+        burst_helper->burstsServiced = pktsServicedByWrQ;
+
+    // If we are not already scheduled to get the read request out of
+    // the queue, do so now
+    if (!nextReqEvent.scheduled() && !stopReads) {
+        DPRINTF(DRAM, "Request scheduled immediately\n");
+        schedule(nextReqEvent, curTick());
+    }
+}
+
+void
+DRAMCtrl::processWriteEvent()
+{
+    assert(!writeQueue.empty());
+
+    DPRINTF(DRAM, "Beginning DRAM Write\n");
+    Tick temp1 M5_VAR_USED = std::max(curTick(), busBusyUntil);
+    Tick temp2 M5_VAR_USED = std::max(curTick(), maxBankFreeAt());
+
+    chooseNextWrite();
+    DRAMPacket* dram_pkt = writeQueue.front();
+    // sanity check
+    assert(dram_pkt->size <= burstSize);
+    doDRAMAccess(dram_pkt);
+
+    writeQueue.pop_front();
+    delete dram_pkt;
+
+    ++writesThisTime;
+
+    DPRINTF(DRAM, "Writing, bus busy for %lld ticks, banks busy "
+            "for %lld ticks\n", busBusyUntil - temp1, maxBankFreeAt() - temp2);
+
+    // If we emptied the write queue, or got below the threshold and
+    // are not draining, or we have reads waiting and have done enough
+    // writes, then switch to reads. The retry above could already
+    // have caused it to be scheduled, so first check
+    if (writeQueue.empty() ||
+        (writeQueue.size() < writeLowThreshold && !drainManager) ||
+        (!readQueue.empty() && writesThisTime >= minWritesPerSwitch)) {
+        // turn the bus back around for reads again
+        busBusyUntil += tWTR;
+        stopReads = false;
+        writesThisTime = 0;
+
+        if (!nextReqEvent.scheduled())
+            schedule(nextReqEvent, busBusyUntil);
+    } else {
+        assert(!writeEvent.scheduled());
+        DPRINTF(DRAM, "Next write scheduled at %lld\n", newTime);
+        schedule(writeEvent, newTime);
+    }
+
+    if (retryWrReq) {
+        retryWrReq = false;
+        port.sendRetry();
+    }
+
+    // if there is nothing left in any queue, signal a drain
+    if (writeQueue.empty() && readQueue.empty() &&
+        respQueue.empty () && drainManager) {
+        drainManager->signalDrainDone();
+        drainManager = NULL;
+    }
+}
+
+
+void
+DRAMCtrl::triggerWrites()
+{
+    DPRINTF(DRAM, "Writes triggered at %lld\n", curTick());
+    // Flag variable to stop any more read scheduling
+    stopReads = true;
+
+    Tick write_start_time = std::max(busBusyUntil, curTick()) + tWTR;
+
+    DPRINTF(DRAM, "Writes scheduled at %lld\n", write_start_time);
+
+    assert(write_start_time >= curTick());
+    assert(!writeEvent.scheduled());
+    schedule(writeEvent, write_start_time);
+}
+
+void
+DRAMCtrl::addToWriteQueue(PacketPtr pkt, unsigned int pktCount)
+{
+    // only add to the write queue here. whenever the request is
+    // eventually done, set the readyTime, and call schedule()
+    assert(pkt->isWrite());
+
+    // if the request size is larger than burst size, the pkt is split into
+    // multiple DRAM packets
+    Addr addr = pkt->getAddr();
+    for (int cnt = 0; cnt < pktCount; ++cnt) {
+        unsigned size = std::min((addr | (burstSize - 1)) + 1,
+                        pkt->getAddr() + pkt->getSize()) - addr;
+        writePktSize[ceilLog2(size)]++;
+        writeBursts++;
+
+        // see if we can merge with an existing item in the write
+        // queue and keep track of whether we have merged or not so we
+        // can stop at that point and also avoid enqueueing a new
+        // request
+        bool merged = false;
+        auto w = writeQueue.begin();
+
+        while(!merged && w != writeQueue.end()) {
+            // either of the two could be first, if they are the same
+            // it does not matter which way we go
+            if ((*w)->addr >= addr) {
+                // the existing one starts after the new one, figure
+                // out where the new one ends with respect to the
+                // existing one
+                if ((addr + size) >= ((*w)->addr + (*w)->size)) {
+                    // check if the existing one is completely
+                    // subsumed in the new one
+                    DPRINTF(DRAM, "Merging write covering existing burst\n");
+                    merged = true;
+                    // update both the address and the size
+                    (*w)->addr = addr;
+                    (*w)->size = size;
+                } else if ((addr + size) >= (*w)->addr &&
+                           ((*w)->addr + (*w)->size - addr) <= burstSize) {
+                    // the new one is just before or partially
+                    // overlapping with the existing one, and together
+                    // they fit within a burst
+                    DPRINTF(DRAM, "Merging write before existing burst\n");
+                    merged = true;
+                    // the existing queue item needs to be adjusted with
+                    // respect to both address and size
+                    (*w)->size = (*w)->addr + (*w)->size - addr;
+                    (*w)->addr = addr;
+                }
+            } else {
+                // the new one starts after the current one, figure
+                // out where the existing one ends with respect to the
+                // new one
+                if (((*w)->addr + (*w)->size) >= (addr + size)) {
+                    // check if the new one is completely subsumed in the
+                    // existing one
+                    DPRINTF(DRAM, "Merging write into existing burst\n");
+                    merged = true;
+                    // no adjustments necessary
+                } else if (((*w)->addr + (*w)->size) >= addr &&
+                           (addr + size - (*w)->addr) <= burstSize) {
+                    // the existing one is just before or partially
+                    // overlapping with the new one, and together
+                    // they fit within a burst
+                    DPRINTF(DRAM, "Merging write after existing burst\n");
+                    merged = true;
+                    // the address is right, and only the size has
+                    // to be adjusted
+                    (*w)->size = addr + size - (*w)->addr;
+                }
+            }
+            ++w;
+        }
+
+        // if the item was not merged we need to create a new write
+        // and enqueue it
+        if (!merged) {
+            DRAMPacket* dram_pkt = decodeAddr(pkt, addr, size, false);
+
+            assert(writeQueue.size() < writeBufferSize);
+            wrQLenPdf[writeQueue.size()]++;
+
+            DPRINTF(DRAM, "Adding to write queue\n");
+
+            writeQueue.push_back(dram_pkt);
+
+            // Update stats
+            avgWrQLen = writeQueue.size();
+        } else {
+            // keep track of the fact that this burst effectively
+            // disappeared as it was merged with an existing one
+            mergedWrBursts++;
+        }
+
+        // Starting address of next dram pkt (aligend to burstSize boundary)
+        addr = (addr | (burstSize - 1)) + 1;
+    }
+
+    // we do not wait for the writes to be send to the actual memory,
+    // but instead take responsibility for the consistency here and
+    // snoop the write queue for any upcoming reads
+    // @todo, if a pkt size is larger than burst size, we might need a
+    // different front end latency
+    accessAndRespond(pkt, frontendLatency);
+
+    // If your write buffer is starting to fill up, drain it!
+    if (writeQueue.size() >= writeHighThreshold && !stopReads){
+        triggerWrites();
+    }
+}
+
+void
+DRAMCtrl::printParams() const
+{
+    // Sanity check print of important parameters
+    DPRINTF(DRAM,
+            "Memory controller %s physical organization\n"      \
+            "Number of devices per rank   %d\n"                 \
+            "Device bus width (in bits)   %d\n"                 \
+            "DRAM data bus burst (bytes)  %d\n"                 \
+            "Row buffer size (bytes)      %d\n"                 \
+            "Columns per row buffer       %d\n"                 \
+            "Rows    per bank             %d\n"                 \
+            "Banks   per rank             %d\n"                 \
+            "Ranks   per channel          %d\n"                 \
+            "Total mem capacity (bytes)   %u\n",
+            name(), devicesPerRank, deviceBusWidth, burstSize, rowBufferSize,
+            columnsPerRowBuffer, rowsPerBank, banksPerRank, ranksPerChannel,
+            rowBufferSize * rowsPerBank * banksPerRank * ranksPerChannel);
+
+    string scheduler =  memSchedPolicy == Enums::fcfs ? "FCFS" : "FR-FCFS";
+    string address_mapping = addrMapping == Enums::RoRaBaChCo ? "RoRaBaChCo" :
+        (addrMapping == Enums::RoRaBaCoCh ? "RoRaBaCoCh" : "RoCoRaBaCh");
+    string page_policy = pageMgmt == Enums::open ? "OPEN" :
+        (pageMgmt == Enums::open_adaptive ? "OPEN (adaptive)" :
+        (pageMgmt == Enums::close_adaptive ? "CLOSE (adaptive)" : "CLOSE"));
+
+    DPRINTF(DRAM,
+            "Memory controller %s characteristics\n"    \
+            "Read buffer size     %d\n"                 \
+            "Write buffer size    %d\n"                 \
+            "Write high thresh    %d\n"                 \
+            "Write low thresh     %d\n"                 \
+            "Scheduler            %s\n"                 \
+            "Address mapping      %s\n"                 \
+            "Page policy          %s\n",
+            name(), readBufferSize, writeBufferSize, writeHighThreshold,
+            writeLowThreshold, scheduler, address_mapping, page_policy);
+
+    DPRINTF(DRAM, "Memory controller %s timing specs\n" \
+            "tRCD      %d ticks\n"                        \
+            "tCL       %d ticks\n"                        \
+            "tRP       %d ticks\n"                        \
+            "tBURST    %d ticks\n"                        \
+            "tRFC      %d ticks\n"                        \
+            "tREFI     %d ticks\n"                        \
+            "tWTR      %d ticks\n"                        \
+            "tXAW (%d) %d ticks\n",
+            name(), tRCD, tCL, tRP, tBURST, tRFC, tREFI, tWTR,
+            activationLimit, tXAW);
+}
+
+void
+DRAMCtrl::printQs() const {
+    DPRINTF(DRAM, "===READ QUEUE===\n\n");
+    for (auto i = readQueue.begin() ;  i != readQueue.end() ; ++i) {
+        DPRINTF(DRAM, "Read %lu\n", (*i)->addr);
+    }
+    DPRINTF(DRAM, "\n===RESP QUEUE===\n\n");
+    for (auto i = respQueue.begin() ;  i != respQueue.end() ; ++i) {
+        DPRINTF(DRAM, "Response %lu\n", (*i)->addr);
+    }
+    DPRINTF(DRAM, "\n===WRITE QUEUE===\n\n");
+    for (auto i = writeQueue.begin() ;  i != writeQueue.end() ; ++i) {
+        DPRINTF(DRAM, "Write %lu\n", (*i)->addr);
+    }
+}
+
+bool
+DRAMCtrl::recvTimingReq(PacketPtr pkt)
+{
+    /// @todo temporary hack to deal with memory corruption issues until
+    /// 4-phase transactions are complete
+    for (int x = 0; x < pendingDelete.size(); x++)
+        delete pendingDelete[x];
+    pendingDelete.clear();
+
+    // This is where we enter from the outside world
+    DPRINTF(DRAM, "recvTimingReq: request %s addr %lld size %d\n",
+            pkt->cmdString(), pkt->getAddr(), pkt->getSize());
+
+    // simply drop inhibited packets for now
+    if (pkt->memInhibitAsserted()) {
+        DPRINTF(DRAM, "Inhibited packet -- Dropping it now\n");
+        pendingDelete.push_back(pkt);
+        return true;
+    }
+
+    // Calc avg gap between requests
+    if (prevArrival != 0) {
+        totGap += curTick() - prevArrival;
+    }
+    prevArrival = curTick();
+
+
+    // Find out how many dram packets a pkt translates to
+    // If the burst size is equal or larger than the pkt size, then a pkt
+    // translates to only one dram packet. Otherwise, a pkt translates to
+    // multiple dram packets
+    unsigned size = pkt->getSize();
+    unsigned offset = pkt->getAddr() & (burstSize - 1);
+    unsigned int dram_pkt_count = divCeil(offset + size, burstSize);
+
+    // check local buffers and do not accept if full
+    if (pkt->isRead()) {
+        assert(size != 0);
+        if (readQueueFull(dram_pkt_count)) {
+            DPRINTF(DRAM, "Read queue full, not accepting\n");
+            // remember that we have to retry this port
+            retryRdReq = true;
+            numRdRetry++;
+            return false;
+        } else {
+            addToReadQueue(pkt, dram_pkt_count);
+            readReqs++;
+            bytesReadSys += size;
+        }
+    } else if (pkt->isWrite()) {
+        assert(size != 0);
+        if (writeQueueFull(dram_pkt_count)) {
+            DPRINTF(DRAM, "Write queue full, not accepting\n");
+            // remember that we have to retry this port
+            retryWrReq = true;
+            numWrRetry++;
+            return false;
+        } else {
+            addToWriteQueue(pkt, dram_pkt_count);
+            writeReqs++;
+            bytesWrittenSys += size;
+        }
+    } else {
+        DPRINTF(DRAM,"Neither read nor write, ignore timing\n");
+        neitherReadNorWrite++;
+        accessAndRespond(pkt, 1);
+    }
+
+    return true;
+}
+
+void
+DRAMCtrl::processRespondEvent()
+{
+    DPRINTF(DRAM,
+            "processRespondEvent(): Some req has reached its readyTime\n");
+
+    DRAMPacket* dram_pkt = respQueue.front();
+
+    if (dram_pkt->burstHelper) {
+        // it is a split packet
+        dram_pkt->burstHelper->burstsServiced++;
+        if (dram_pkt->burstHelper->burstsServiced ==
+            dram_pkt->burstHelper->burstCount) {
+            // we have now serviced all children packets of a system packet
+            // so we can now respond to the requester
+            // @todo we probably want to have a different front end and back
+            // end latency for split packets
+            accessAndRespond(dram_pkt->pkt, frontendLatency + backendLatency);
+            delete dram_pkt->burstHelper;
+            dram_pkt->burstHelper = NULL;
+        }
+    } else {
+        // it is not a split packet
+        accessAndRespond(dram_pkt->pkt, frontendLatency + backendLatency);
+    }
+
+    delete respQueue.front();
+    respQueue.pop_front();
+
+    if (!respQueue.empty()) {
+        assert(respQueue.front()->readyTime >= curTick());
+        assert(!respondEvent.scheduled());
+        schedule(respondEvent, respQueue.front()->readyTime);
+    } else {
+        // if there is nothing left in any queue, signal a drain
+        if (writeQueue.empty() && readQueue.empty() &&
+            drainManager) {
+            drainManager->signalDrainDone();
+            drainManager = NULL;
+        }
+    }
+
+    // We have made a location in the queue available at this point,
+    // so if there is a read that was forced to wait, retry now
+    if (retryRdReq) {
+        retryRdReq = false;
+        port.sendRetry();
+    }
+}
+
+void
+DRAMCtrl::chooseNextWrite()
+{
+    // This method does the arbitration between write requests. The
+    // chosen packet is simply moved to the head of the write
+    // queue. The other methods know that this is the place to
+    // look. For example, with FCFS, this method does nothing
+    assert(!writeQueue.empty());
+
+    if (writeQueue.size() == 1) {
+        DPRINTF(DRAM, "Single write request, nothing to do\n");
+        return;
+    }
+
+    if (memSchedPolicy == Enums::fcfs) {
+        // Do nothing, since the correct request is already head
+    } else if (memSchedPolicy == Enums::frfcfs) {
+        reorderQueue(writeQueue);
+    } else
+        panic("No scheduling policy chosen\n");
+
+    DPRINTF(DRAM, "Selected next write request\n");
+}
+
+bool
+DRAMCtrl::chooseNextRead()
+{
+    // This method does the arbitration between read requests. The
+    // chosen packet is simply moved to the head of the queue. The
+    // other methods know that this is the place to look. For example,
+    // with FCFS, this method does nothing
+    if (readQueue.empty()) {
+        DPRINTF(DRAM, "No read request to select\n");
+        return false;
+    }
+
+    // If there is only one request then there is nothing left to do
+    if (readQueue.size() == 1)
+        return true;
+
+    if (memSchedPolicy == Enums::fcfs) {
+        // Do nothing, since the request to serve is already the first
+        // one in the read queue
+    } else if (memSchedPolicy == Enums::frfcfs) {
+        reorderQueue(readQueue);
+    } else
+        panic("No scheduling policy chosen!\n");
+
+    DPRINTF(DRAM, "Selected next read request\n");
+    return true;
+}
+
+void
+DRAMCtrl::reorderQueue(std::deque<DRAMPacket*>& queue)
+{
+    // Only determine this when needed
+    uint64_t earliest_banks = 0;
+
+    // Search for row hits first, if no row hit is found then schedule the
+    // packet to one of the earliest banks available
+    bool found_earliest_pkt = false;
+    auto selected_pkt_it = queue.begin();
+
+    for (auto i = queue.begin(); i != queue.end() ; ++i) {
+        DRAMPacket* dram_pkt = *i;
+        const Bank& bank = dram_pkt->bankRef;
+        // Check if it is a row hit
+        if (bank.openRow == dram_pkt->row) {
+            DPRINTF(DRAM, "Row buffer hit\n");
+            selected_pkt_it = i;
+            break;
+        } else if (!found_earliest_pkt) {
+            // No row hit, go for first ready
+            if (earliest_banks == 0)
+                earliest_banks = minBankFreeAt(queue);
+
+            // Bank is ready or is the first available bank
+            if (bank.freeAt <= curTick() ||
+                bits(earliest_banks, dram_pkt->bankId, dram_pkt->bankId)) {
+                // Remember the packet to be scheduled to one of the earliest
+                // banks available
+                selected_pkt_it = i;
+                found_earliest_pkt = true;
+            }
+        }
+    }
+
+    DRAMPacket* selected_pkt = *selected_pkt_it;
+    queue.erase(selected_pkt_it);
+    queue.push_front(selected_pkt);
+}
+
+void
+DRAMCtrl::accessAndRespond(PacketPtr pkt, Tick static_latency)
+{
+    DPRINTF(DRAM, "Responding to Address %lld.. ",pkt->getAddr());
+
+    bool needsResponse = pkt->needsResponse();
+    // do the actual memory access which also turns the packet into a
+    // response
+    access(pkt);
+
+    // turn packet around to go back to requester if response expected
+    if (needsResponse) {
+        // access already turned the packet into a response
+        assert(pkt->isResponse());
+
+        // @todo someone should pay for this
+        pkt->busFirstWordDelay = pkt->busLastWordDelay = 0;
+
+        // queue the packet in the response queue to be sent out after
+        // the static latency has passed
+        port.schedTimingResp(pkt, curTick() + static_latency);
+    } else {
+        // @todo the packet is going to be deleted, and the DRAMPacket
+        // is still having a pointer to it
+        pendingDelete.push_back(pkt);
+    }
+
+    DPRINTF(DRAM, "Done\n");
+
+    return;
+}
+
+pair<Tick, Tick>
+DRAMCtrl::estimateLatency(DRAMPacket* dram_pkt, Tick inTime)
+{
+    // If a request reaches a bank at tick 'inTime', how much time
+    // *after* that does it take to finish the request, depending
+    // on bank status and page open policy. Note that this method
+    // considers only the time taken for the actual read or write
+    // to complete, NOT any additional time thereafter for tRAS or
+    // tRP.
+    Tick accLat = 0;
+    Tick bankLat = 0;
+    rowHitFlag = false;
+    Tick potentialActTick;
+
+    const Bank& bank = dram_pkt->bankRef;
+     // open-page policy or close_adaptive policy
+    if (pageMgmt == Enums::open || pageMgmt == Enums::open_adaptive ||
+        pageMgmt == Enums::close_adaptive) {
+        if (bank.openRow == dram_pkt->row) {
+            // When we have a row-buffer hit,
+            // we don't care about tRAS having expired or not,
+            // but do care about bank being free for access
+            rowHitFlag = true;
+
+            // When a series of requests arrive to the same row,
+            // DDR systems are capable of streaming data continuously
+            // at maximum bandwidth (subject to tCCD). Here, we approximate
+            // this condition, and assume that if whenever a bank is already
+            // busy and a new request comes in, it can be completed with no
+            // penalty beyond waiting for the existing read to complete.
+            if (bank.freeAt > inTime) {
+                accLat += bank.freeAt - inTime;
+                bankLat += 0;
+            } else {
+               // CAS latency only
+               accLat += tCL;
+               bankLat += tCL;
+            }
+
+        } else {
+            // Row-buffer miss, need to close existing row
+            // once tRAS has expired, then open the new one,
+            // then add cas latency.
+            Tick freeTime = std::max(bank.tRASDoneAt, bank.freeAt);
+
+            if (freeTime > inTime)
+               accLat += freeTime - inTime;
+
+            // If the there is no open row (open adaptive), then there
+            // is no precharge delay, otherwise go with tRP
+            Tick precharge_delay = bank.openRow == -1 ? 0 : tRP;
+
+            //The bank is free, and you may be able to activate
+            potentialActTick = inTime + accLat + precharge_delay;
+            if (potentialActTick < bank.actAllowedAt)
+                accLat += bank.actAllowedAt - potentialActTick;
+
+            accLat += precharge_delay + tRCD + tCL;
+            bankLat += precharge_delay + tRCD + tCL;
+        }
+    } else if (pageMgmt == Enums::close) {
+        // With a close page policy, no notion of
+        // bank.tRASDoneAt
+        if (bank.freeAt > inTime)
+            accLat += bank.freeAt - inTime;
+
+        //The bank is free, and you may be able to activate
+        potentialActTick = inTime + accLat;
+        if (potentialActTick < bank.actAllowedAt)
+            accLat += bank.actAllowedAt - potentialActTick;
+
+        // page already closed, simply open the row, and
+        // add cas latency
+        accLat += tRCD + tCL;
+        bankLat += tRCD + tCL;
+    } else
+        panic("No page management policy chosen\n");
+
+    DPRINTF(DRAM, "Returning < %lld, %lld > from estimateLatency()\n",
+            bankLat, accLat);
+
+    return make_pair(bankLat, accLat);
+}
+
+void
+DRAMCtrl::processNextReqEvent()
+{
+    scheduleNextReq();
+}
+
+void
+DRAMCtrl::recordActivate(Tick act_tick, uint8_t rank, uint8_t bank)
+{
+    assert(0 <= rank && rank < ranksPerChannel);
+    assert(actTicks[rank].size() == activationLimit);
+
+    DPRINTF(DRAM, "Activate at tick %d\n", act_tick);
+
+    // Tracking accesses after all banks are precharged.
+    // startTickPrechargeAll: is the tick when all the banks were again
+    // precharged. The difference between act_tick and startTickPrechargeAll
+    // gives the time for which DRAM doesn't get any accesses after refreshing
+    // or after a page is closed in closed-page or open-adaptive-page policy.
+    if ((numBanksActive == 0) && (act_tick > startTickPrechargeAll)) {
+        prechargeAllTime += act_tick - startTickPrechargeAll;
+    }
+
+    // No need to update number of active banks for closed-page policy as only 1
+    // bank will be activated at any given point, which will be instatntly
+    // precharged
+    if (pageMgmt == Enums::open || pageMgmt == Enums::open_adaptive ||
+        pageMgmt == Enums::close_adaptive)
+        ++numBanksActive;
+
+    // start by enforcing tRRD
+    for(int i = 0; i < banksPerRank; i++) {
+        // next activate must not happen before tRRD
+        banks[rank][i].actAllowedAt = act_tick + tRRD;
+    }
+    // tRC should be added to activation tick of the bank currently accessed,
+    // where tRC = tRAS + tRP, this is just for a check as actAllowedAt for same
+    // bank is already captured by bank.freeAt and bank.tRASDoneAt
+    banks[rank][bank].actAllowedAt = act_tick + tRAS + tRP;
+
+    // next, we deal with tXAW, if the activation limit is disabled
+    // then we are done
+    if (actTicks[rank].empty())
+        return;
+
+    // sanity check
+    if (actTicks[rank].back() && (act_tick - actTicks[rank].back()) < tXAW) {
+        // @todo For now, stick with a warning
+        warn("Got %d activates in window %d (%d - %d) which is smaller "
+             "than %d\n", activationLimit, act_tick - actTicks[rank].back(),
+             act_tick, actTicks[rank].back(), tXAW);
+    }
+
+    // shift the times used for the book keeping, the last element
+    // (highest index) is the oldest one and hence the lowest value
+    actTicks[rank].pop_back();
+
+    // record an new activation (in the future)
+    actTicks[rank].push_front(act_tick);
+
+    // cannot activate more than X times in time window tXAW, push the
+    // next one (the X + 1'st activate) to be tXAW away from the
+    // oldest in our window of X
+    if (actTicks[rank].back() && (act_tick - actTicks[rank].back()) < tXAW) {
+        DPRINTF(DRAM, "Enforcing tXAW with X = %d, next activate no earlier "
+                "than %d\n", activationLimit, actTicks[rank].back() + tXAW);
+            for(int j = 0; j < banksPerRank; j++)
+                // next activate must not happen before end of window
+                banks[rank][j].actAllowedAt = actTicks[rank].back() + tXAW;
+    }
+}
+
+void
+DRAMCtrl::doDRAMAccess(DRAMPacket* dram_pkt)
+{
+
+    DPRINTF(DRAM, "Timing access to addr %lld, rank/bank/row %d %d %d\n",
+            dram_pkt->addr, dram_pkt->rank, dram_pkt->bank, dram_pkt->row);
+
+    // estimate the bank and access latency
+    pair<Tick, Tick> lat = estimateLatency(dram_pkt, curTick());
+    Tick bankLat = lat.first;
+    Tick accessLat = lat.second;
+    Tick actTick;
+
+    // This request was woken up at this time based on a prior call
+    // to estimateLatency(). However, between then and now, both the
+    // accessLatency and/or busBusyUntil may have changed. We need
+    // to correct for that.
+
+    Tick addDelay = (curTick() + accessLat < busBusyUntil) ?
+        busBusyUntil - (curTick() + accessLat) : 0;
+
+    Bank& bank = dram_pkt->bankRef;
+
+    // Update bank state
+    if (pageMgmt == Enums::open || pageMgmt == Enums::open_adaptive ||
+        pageMgmt == Enums::close_adaptive) {
+        bank.freeAt = curTick() + addDelay + accessLat;
+
+        // If you activated a new row do to this access, the next access
+        // will have to respect tRAS for this bank.
+        if (!rowHitFlag) {
+            // any waiting for banks account for in freeAt
+            actTick = bank.freeAt - tCL - tRCD;
+            bank.tRASDoneAt = actTick + tRAS;
+            recordActivate(actTick, dram_pkt->rank, dram_pkt->bank);
+
+            // if we closed an open row as a result of this access,
+            // then sample the number of bytes accessed before
+            // resetting it
+            if (bank.openRow != -1)
+                bytesPerActivate.sample(bank.bytesAccessed);
+
+            // update the open row
+            bank.openRow = dram_pkt->row;
+
+            // start counting anew, this covers both the case when we
+            // auto-precharged, and when this access is forced to
+            // precharge
+            bank.bytesAccessed = 0;
+            bank.rowAccesses = 0;
+        }
+
+        // increment the bytes accessed and the accesses per row
+        bank.bytesAccessed += burstSize;
+        ++bank.rowAccesses;
+
+        // if we reached the max, then issue with an auto-precharge
+        bool auto_precharge = bank.rowAccesses == maxAccessesPerRow;
+
+        // if we did not hit the limit, we might still want to
+        // auto-precharge
+        if (!auto_precharge &&
+            (pageMgmt == Enums::open_adaptive ||
+             pageMgmt == Enums::close_adaptive)) {
+            // a twist on the open and close page policies:
+            // 1) open_adaptive page policy does not blindly keep the
+            // page open, but close it if there are no row hits, and there
+            // are bank conflicts in the queue
+            // 2) close_adaptive page policy does not blindly close the
+            // page, but closes it only if there are no row hits in the queue.
+            // In this case, only force an auto precharge when there
+            // are no same page hits in the queue
+            bool got_more_hits = false;
+            bool got_bank_conflict = false;
+
+            // either look at the read queue or write queue
+            const deque<DRAMPacket*>& queue = dram_pkt->isRead ? readQueue :
+                writeQueue;
+            auto p = queue.begin();
+            // make sure we are not considering the packet that we are
+            // currently dealing with (which is the head of the queue)
+            ++p;
+
+            // keep on looking until we have found required condition or
+            // reached the end
+            while (!(got_more_hits &&
+                    (got_bank_conflict || pageMgmt == Enums::close_adaptive)) &&
+                   p != queue.end()) {
+                bool same_rank_bank = (dram_pkt->rank == (*p)->rank) &&
+                    (dram_pkt->bank == (*p)->bank);
+                bool same_row = dram_pkt->row == (*p)->row;
+                got_more_hits |= same_rank_bank && same_row;
+                got_bank_conflict |= same_rank_bank && !same_row;
+                ++p;
+            }
+
+            // auto pre-charge when either
+            // 1) open_adaptive policy, we have not got any more hits, and
+            //    have a bank conflict
+            // 2) close_adaptive policy and we have not got any more hits
+            auto_precharge = !got_more_hits &&
+                (got_bank_conflict || pageMgmt == Enums::close_adaptive);
+        }
+
+        // if this access should use auto-precharge, then we are
+        // closing the row
+        if (auto_precharge) {
+            bank.openRow = -1;
+            bank.freeAt = std::max(bank.freeAt, bank.tRASDoneAt) + tRP;
+            --numBanksActive;
+            if (numBanksActive == 0) {
+                startTickPrechargeAll = std::max(startTickPrechargeAll,
+                                                 bank.freeAt);
+                DPRINTF(DRAM, "All banks precharged at tick: %ld\n",
+                        startTickPrechargeAll);
+            }
+
+            // sample the bytes per activate here since we are closing
+            // the page
+            bytesPerActivate.sample(bank.bytesAccessed);
+
+            DPRINTF(DRAM, "Auto-precharged bank: %d\n", dram_pkt->bankId);
+        }
+
+        DPRINTF(DRAM, "doDRAMAccess::bank.freeAt is %lld\n", bank.freeAt);
+    } else if (pageMgmt == Enums::close) {
+        actTick = curTick() + addDelay + accessLat - tRCD - tCL;
+        recordActivate(actTick, dram_pkt->rank, dram_pkt->bank);
+
+        // If the DRAM has a very quick tRAS, bank can be made free
+        // after consecutive tCL,tRCD,tRP times. In general, however,
+        // an additional wait is required to respect tRAS.
+        bank.freeAt = std::max(actTick + tRAS + tRP,
+                actTick + tRCD + tCL + tRP);
+        DPRINTF(DRAM, "doDRAMAccess::bank.freeAt is %lld\n", bank.freeAt);
+        bytesPerActivate.sample(burstSize);
+        startTickPrechargeAll = std::max(startTickPrechargeAll, bank.freeAt);
+    } else
+        panic("No page management policy chosen\n");
+
+    // Update request parameters
+    dram_pkt->readyTime = curTick() + addDelay + accessLat + tBURST;
+
+
+    DPRINTF(DRAM, "Req %lld: curtick is %lld accessLat is %d " \
+                  "readytime is %lld busbusyuntil is %lld. " \
+                  "Scheduling at readyTime\n", dram_pkt->addr,
+                   curTick(), accessLat, dram_pkt->readyTime, busBusyUntil);
+
+    // Make sure requests are not overlapping on the databus
+    assert (dram_pkt->readyTime - busBusyUntil >= tBURST);
+
+    // Update bus state
+    busBusyUntil = dram_pkt->readyTime;
+
+    DPRINTF(DRAM,"Access time is %lld\n",
+            dram_pkt->readyTime - dram_pkt->entryTime);
+
+    // Update the minimum timing between the requests
+    newTime = (busBusyUntil > tRP + tRCD + tCL) ?
+        std::max(busBusyUntil - (tRP + tRCD + tCL), curTick()) : curTick();
+
+    // Update the access related stats
+    if (dram_pkt->isRead) {
+        if (rowHitFlag)
+            readRowHits++;
+        bytesReadDRAM += burstSize;
+        perBankRdBursts[dram_pkt->bankId]++;
+    } else {
+        if (rowHitFlag)
+            writeRowHits++;
+        bytesWritten += burstSize;
+        perBankWrBursts[dram_pkt->bankId]++;
+
+        // At this point, commonality between reads and writes ends.
+        // For writes, we are done since we long ago responded to the
+        // requestor.
+        return;
+    }
+
+    // Update latency stats
+    totMemAccLat += dram_pkt->readyTime - dram_pkt->entryTime;
+    totBankLat += bankLat;
+    totBusLat += tBURST;
+    totQLat += dram_pkt->readyTime - dram_pkt->entryTime - bankLat - tBURST;
+
+
+    // At this point we're done dealing with the request
+    // It will be moved to a separate response queue with a
+    // correct readyTime, and eventually be sent back at that
+    //time
+    moveToRespQ();
+
+    // Schedule the next read event
+    if (!nextReqEvent.scheduled() && !stopReads) {
+        schedule(nextReqEvent, newTime);
+    } else {
+        if (newTime < nextReqEvent.when())
+            reschedule(nextReqEvent, newTime);
+    }
+}
+
+void
+DRAMCtrl::moveToRespQ()
+{
+    // Remove from read queue
+    DRAMPacket* dram_pkt = readQueue.front();
+    readQueue.pop_front();
+
+    // sanity check
+    assert(dram_pkt->size <= burstSize);
+
+    // Insert into response queue sorted by readyTime
+    // It will be sent back to the requestor at its
+    // readyTime
+    if (respQueue.empty()) {
+        respQueue.push_front(dram_pkt);
+        assert(!respondEvent.scheduled());
+        assert(dram_pkt->readyTime >= curTick());
+        schedule(respondEvent, dram_pkt->readyTime);
+    } else {
+        bool done = false;
+        auto i = respQueue.begin();
+        while (!done && i != respQueue.end()) {
+            if ((*i)->readyTime > dram_pkt->readyTime) {
+                respQueue.insert(i, dram_pkt);
+                done = true;
+            }
+            ++i;
+        }
+
+        if (!done)
+            respQueue.push_back(dram_pkt);
+
+        assert(respondEvent.scheduled());
+
+        if (respQueue.front()->readyTime < respondEvent.when()) {
+            assert(respQueue.front()->readyTime >= curTick());
+            reschedule(respondEvent, respQueue.front()->readyTime);
+        }
+    }
+}
+
+void
+DRAMCtrl::scheduleNextReq()
+{
+    DPRINTF(DRAM, "Reached scheduleNextReq()\n");
+
+    // Figure out which read request goes next, and move it to the
+    // front of the read queue
+    if (!chooseNextRead()) {
+        // In the case there is no read request to go next, trigger
+        // writes if we have passed the low threshold (or if we are
+        // draining)
+        if (!writeQueue.empty() && !writeEvent.scheduled() &&
+            (writeQueue.size() > writeLowThreshold || drainManager))
+            triggerWrites();
+    } else {
+        doDRAMAccess(readQueue.front());
+    }
+}
+
+Tick
+DRAMCtrl::maxBankFreeAt() const
+{
+    Tick banksFree = 0;
+
+    for(int i = 0; i < ranksPerChannel; i++)
+        for(int j = 0; j < banksPerRank; j++)
+            banksFree = std::max(banks[i][j].freeAt, banksFree);
+
+    return banksFree;
+}
+
+uint64_t
+DRAMCtrl::minBankFreeAt(const deque<DRAMPacket*>& queue) const
+{
+    uint64_t bank_mask = 0;
+    Tick freeAt = MaxTick;
+
+    // detemrine if we have queued transactions targetting the
+    // bank in question
+    vector<bool> got_waiting(ranksPerChannel * banksPerRank, false);
+    for (auto p = queue.begin(); p != queue.end(); ++p) {
+        got_waiting[(*p)->bankId] = true;
+    }
+
+    for (int i = 0; i < ranksPerChannel; i++) {
+        for (int j = 0; j < banksPerRank; j++) {
+            // if we have waiting requests for the bank, and it is
+            // amongst the first available, update the mask
+            if (got_waiting[i * banksPerRank + j] &&
+                banks[i][j].freeAt <= freeAt) {
+                // reset bank mask if new minimum is found
+                if (banks[i][j].freeAt < freeAt)
+                    bank_mask = 0;
+                // set the bit corresponding to the available bank
+                uint8_t bit_index = i * ranksPerChannel + j;
+                replaceBits(bank_mask, bit_index, bit_index, 1);
+                freeAt = banks[i][j].freeAt;
+            }
+        }
+    }
+    return bank_mask;
+}
+
+void
+DRAMCtrl::processRefreshEvent()
+{
+    DPRINTF(DRAM, "Refreshing at tick %ld\n", curTick());
+
+    Tick banksFree = std::max(curTick(), maxBankFreeAt()) + tRFC;
+
+    for(int i = 0; i < ranksPerChannel; i++)
+        for(int j = 0; j < banksPerRank; j++) {
+            banks[i][j].freeAt = banksFree;
+            banks[i][j].openRow = -1;
+        }
+
+    // updating startTickPrechargeAll, isprechargeAll
+    numBanksActive = 0;
+    startTickPrechargeAll = banksFree;
+
+    schedule(refreshEvent, curTick() + tREFI);
+}
+
+void
+DRAMCtrl::regStats()
+{
+    using namespace Stats;
+
+    AbstractMemory::regStats();
+
+    readReqs
+        .name(name() + ".readReqs")
+        .desc("Number of read requests accepted");
+
+    writeReqs
+        .name(name() + ".writeReqs")
+        .desc("Number of write requests accepted");
+
+    readBursts
+        .name(name() + ".readBursts")
+        .desc("Number of DRAM read bursts, "
+              "including those serviced by the write queue");
+
+    writeBursts
+        .name(name() + ".writeBursts")
+        .desc("Number of DRAM write bursts, "
+              "including those merged in the write queue");
+
+    servicedByWrQ
+        .name(name() + ".servicedByWrQ")
+        .desc("Number of DRAM read bursts serviced by the write queue");
+
+    mergedWrBursts
+        .name(name() + ".mergedWrBursts")
+        .desc("Number of DRAM write bursts merged with an existing one");
+
+    neitherReadNorWrite
+        .name(name() + ".neitherReadNorWriteReqs")
+        .desc("Number of requests that are neither read nor write");
+
+    perBankRdBursts
+        .init(banksPerRank * ranksPerChannel)
+        .name(name() + ".perBankRdBursts")
+        .desc("Per bank write bursts");
+
+    perBankWrBursts
+        .init(banksPerRank * ranksPerChannel)
+        .name(name() + ".perBankWrBursts")
+        .desc("Per bank write bursts");
+
+    avgRdQLen
+        .name(name() + ".avgRdQLen")
+        .desc("Average read queue length when enqueuing")
+        .precision(2);
+
+    avgWrQLen
+        .name(name() + ".avgWrQLen")
+        .desc("Average write queue length when enqueuing")
+        .precision(2);
+
+    totQLat
+        .name(name() + ".totQLat")
+        .desc("Total ticks spent queuing");
+
+    totBankLat
+        .name(name() + ".totBankLat")
+        .desc("Total ticks spent accessing banks");
+
+    totBusLat
+        .name(name() + ".totBusLat")
+        .desc("Total ticks spent in databus transfers");
+
+    totMemAccLat
+        .name(name() + ".totMemAccLat")
+        .desc("Total ticks spent from burst creation until serviced "
+              "by the DRAM");
+
+    avgQLat
+        .name(name() + ".avgQLat")
+        .desc("Average queueing delay per DRAM burst")
+        .precision(2);
+
+    avgQLat = totQLat / (readBursts - servicedByWrQ);
+
+    avgBankLat
+        .name(name() + ".avgBankLat")
+        .desc("Average bank access latency per DRAM burst")
+        .precision(2);
+
+    avgBankLat = totBankLat / (readBursts - servicedByWrQ);
+
+    avgBusLat
+        .name(name() + ".avgBusLat")
+        .desc("Average bus latency per DRAM burst")
+        .precision(2);
+
+    avgBusLat = totBusLat / (readBursts - servicedByWrQ);
+
+    avgMemAccLat
+        .name(name() + ".avgMemAccLat")
+        .desc("Average memory access latency per DRAM burst")
+        .precision(2);
+
+    avgMemAccLat = totMemAccLat / (readBursts - servicedByWrQ);
+
+    numRdRetry
+        .name(name() + ".numRdRetry")
+        .desc("Number of times read queue was full causing retry");
+
+    numWrRetry
+        .name(name() + ".numWrRetry")
+        .desc("Number of times write queue was full causing retry");
+
+    readRowHits
+        .name(name() + ".readRowHits")
+        .desc("Number of row buffer hits during reads");
+
+    writeRowHits
+        .name(name() + ".writeRowHits")
+        .desc("Number of row buffer hits during writes");
+
+    readRowHitRate
+        .name(name() + ".readRowHitRate")
+        .desc("Row buffer hit rate for reads")
+        .precision(2);
+
+    readRowHitRate = (readRowHits / (readBursts - servicedByWrQ)) * 100;
+
+    writeRowHitRate
+        .name(name() + ".writeRowHitRate")
+        .desc("Row buffer hit rate for writes")
+        .precision(2);
+
+    writeRowHitRate = (writeRowHits / (writeBursts - mergedWrBursts)) * 100;
+
+    readPktSize
+        .init(ceilLog2(burstSize) + 1)
+        .name(name() + ".readPktSize")
+        .desc("Read request sizes (log2)");
+
+     writePktSize
+        .init(ceilLog2(burstSize) + 1)
+        .name(name() + ".writePktSize")
+        .desc("Write request sizes (log2)");
+
+     rdQLenPdf
+        .init(readBufferSize)
+        .name(name() + ".rdQLenPdf")
+        .desc("What read queue length does an incoming req see");
+
+     wrQLenPdf
+        .init(writeBufferSize)
+        .name(name() + ".wrQLenPdf")
+        .desc("What write queue length does an incoming req see");
+
+     bytesPerActivate
+         .init(maxAccessesPerRow)
+         .name(name() + ".bytesPerActivate")
+         .desc("Bytes accessed per row activation")
+         .flags(nozero);
+
+    bytesReadDRAM
+        .name(name() + ".bytesReadDRAM")
+        .desc("Total number of bytes read from DRAM");
+
+    bytesReadWrQ
+        .name(name() + ".bytesReadWrQ")
+        .desc("Total number of bytes read from write queue");
+
+    bytesWritten
+        .name(name() + ".bytesWritten")
+        .desc("Total number of bytes written to DRAM");
+
+    bytesReadSys
+        .name(name() + ".bytesReadSys")
+        .desc("Total read bytes from the system interface side");
+
+    bytesWrittenSys
+        .name(name() + ".bytesWrittenSys")
+        .desc("Total written bytes from the system interface side");
+
+    avgRdBW
+        .name(name() + ".avgRdBW")
+        .desc("Average DRAM read bandwidth in MiByte/s")
+        .precision(2);
+
+    avgRdBW = (bytesReadDRAM / 1000000) / simSeconds;
+
+    avgWrBW
+        .name(name() + ".avgWrBW")
+        .desc("Average achieved write bandwidth in MiByte/s")
+        .precision(2);
+
+    avgWrBW = (bytesWritten / 1000000) / simSeconds;
+
+    avgRdBWSys
+        .name(name() + ".avgRdBWSys")
+        .desc("Average system read bandwidth in MiByte/s")
+        .precision(2);
+
+    avgRdBWSys = (bytesReadSys / 1000000) / simSeconds;
+
+    avgWrBWSys
+        .name(name() + ".avgWrBWSys")
+        .desc("Average system write bandwidth in MiByte/s")
+        .precision(2);
+
+    avgWrBWSys = (bytesWrittenSys / 1000000) / simSeconds;
+
+    peakBW
+        .name(name() + ".peakBW")
+        .desc("Theoretical peak bandwidth in MiByte/s")
+        .precision(2);
+
+    peakBW = (SimClock::Frequency / tBURST) * burstSize / 1000000;
+
+    busUtil
+        .name(name() + ".busUtil")
+        .desc("Data bus utilization in percentage")
+        .precision(2);
+
+    busUtil = (avgRdBW + avgWrBW) / peakBW * 100;
+
+    totGap
+        .name(name() + ".totGap")
+        .desc("Total gap between requests");
+
+    avgGap
+        .name(name() + ".avgGap")
+        .desc("Average gap between requests")
+        .precision(2);
+
+    avgGap = totGap / (readReqs + writeReqs);
+
+    // Stats for DRAM Power calculation based on Micron datasheet
+    busUtilRead
+        .name(name() + ".busUtilRead")
+        .desc("Data bus utilization in percentage for reads")
+        .precision(2);
+
+    busUtilRead = avgRdBW / peakBW * 100;
+
+    busUtilWrite
+        .name(name() + ".busUtilWrite")
+        .desc("Data bus utilization in percentage for writes")
+        .precision(2);
+
+    busUtilWrite = avgWrBW / peakBW * 100;
+
+    pageHitRate
+        .name(name() + ".pageHitRate")
+        .desc("Row buffer hit rate, read and write combined")
+        .precision(2);
+
+    pageHitRate = (writeRowHits + readRowHits) /
+        (writeBursts - mergedWrBursts + readBursts - servicedByWrQ) * 100;
+
+    prechargeAllPercent
+        .name(name() + ".prechargeAllPercent")
+        .desc("Percentage of time for which DRAM has all the banks in "
+              "precharge state")
+        .precision(2);
+
+    prechargeAllPercent = prechargeAllTime / simTicks * 100;
+}
+
+void
+DRAMCtrl::recvFunctional(PacketPtr pkt)
+{
+    // rely on the abstract memory
+    functionalAccess(pkt);
+}
+
+BaseSlavePort&
+DRAMCtrl::getSlavePort(const string &if_name, PortID idx)
+{
+    if (if_name != "port") {
+        return MemObject::getSlavePort(if_name, idx);
+    } else {
+        return port;
+    }
+}
+
+unsigned int
+DRAMCtrl::drain(DrainManager *dm)
+{
+    unsigned int count = port.drain(dm);
+
+    // if there is anything in any of our internal queues, keep track
+    // of that as well
+    if (!(writeQueue.empty() && readQueue.empty() &&
+          respQueue.empty())) {
+        DPRINTF(Drain, "DRAM controller not drained, write: %d, read: %d,"
+                " resp: %d\n", writeQueue.size(), readQueue.size(),
+                respQueue.size());
+        ++count;
+        drainManager = dm;
+        // the only part that is not drained automatically over time
+        // is the write queue, thus trigger writes if there are any
+        // waiting and no reads waiting, otherwise wait until the
+        // reads are done
+        if (readQueue.empty() && !writeQueue.empty() &&
+            !writeEvent.scheduled())
+            triggerWrites();
+    }
+
+    if (count)
+        setDrainState(Drainable::Draining);
+    else
+        setDrainState(Drainable::Drained);
+    return count;
+}
+
+DRAMCtrl::MemoryPort::MemoryPort(const std::string& name, DRAMCtrl& _memory)
+    : QueuedSlavePort(name, &_memory, queue), queue(_memory, *this),
+      memory(_memory)
+{ }
+
+AddrRangeList
+DRAMCtrl::MemoryPort::getAddrRanges() const
+{
+    AddrRangeList ranges;
+    ranges.push_back(memory.getAddrRange());
+    return ranges;
+}
+
+void
+DRAMCtrl::MemoryPort::recvFunctional(PacketPtr pkt)
+{
+    pkt->pushLabel(memory.name());
+
+    if (!queue.checkFunctional(pkt)) {
+        // Default implementation of SimpleTimingPort::recvFunctional()
+        // calls recvAtomic() and throws away the latency; we can save a
+        // little here by just not calculating the latency.
+        memory.recvFunctional(pkt);
+    }
+
+    pkt->popLabel();
+}
+
+Tick
+DRAMCtrl::MemoryPort::recvAtomic(PacketPtr pkt)
+{
+    return memory.recvAtomic(pkt);
+}
+
+bool
+DRAMCtrl::MemoryPort::recvTimingReq(PacketPtr pkt)
+{
+    // pass it to the memory controller
+    return memory.recvTimingReq(pkt);
+}
+
+DRAMCtrl*
+DRAMCtrlParams::create()
+{
+    return new DRAMCtrl(this);
+}
diff --git a/src/mem/dram_ctrl.hh b/src/mem/dram_ctrl.hh
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e327f07
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,644 @@
+/*
+ * Copyright (c) 2012 ARM Limited
+ * All rights reserved
+ *
+ * The license below extends only to copyright in the software and shall
+ * not be construed as granting a license to any other intellectual
+ * property including but not limited to intellectual property relating
+ * to a hardware implementation of the functionality of the software
+ * licensed hereunder.  You may use the software subject to the license
+ * terms below provided that you ensure that this notice is replicated
+ * unmodified and in its entirety in all distributions of the software,
+ * modified or unmodified, in source code or in binary form.
+ *
+ * Copyright (c) 2013 Amin Farmahini-Farahani
+ * All rights reserved.
+ *
+ * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ * modification, are permitted provided that the following conditions are
+ * met: redistributions of source code must retain the above copyright
+ * notice, this list of conditions and the following disclaimer;
+ * redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+ * notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
+ * documentation and/or other materials provided with the distribution;
+ * neither the name of the copyright holders nor the names of its
+ * contributors may be used to endorse or promote products derived from
+ * this software without specific prior written permission.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
+ * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
+ * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
+ * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
+ * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
+ * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
+ * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
+ * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
+ * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
+ * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
+ * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+ *
+ * Authors: Andreas Hansson
+ *          Ani Udipi
+ *          Neha Agarwal
+ */
+
+/**
+ * @file
+ * DRAMCtrl declaration
+ */
+
+#ifndef __MEM_DRAM_CTRL_HH__
+#define __MEM_DRAM_CTRL_HH__
+
+#include <deque>
+
+#include "base/statistics.hh"
+#include "enums/AddrMap.hh"
+#include "enums/MemSched.hh"
+#include "enums/PageManage.hh"
+#include "mem/abstract_mem.hh"
+#include "mem/qport.hh"
+#include "params/DRAMCtrl.hh"
+#include "sim/eventq.hh"
+
+/**
+ * The DRAM controller is a basic single-channel memory controller
+ * aiming to mimic a high-level DRAM controller and the most important
+ * timing constraints associated with the DRAM. The focus is really on
+ * modelling the impact on the system rather than the DRAM itself,
+ * hence the focus is on the controller model and not on the
+ * memory. By adhering to the correct timing constraints, ultimately
+ * there is no need for a memory model in addition to the controller
+ * model.
+ *
+ * As a basic design principle, this controller is not cycle callable,
+ * but instead uses events to decide when new decisions can be made,
+ * when resources become available, when things are to be considered
+ * done, and when to send things back. Through these simple
+ * principles, we achieve a performant model that is not
+ * cycle-accurate, but enables us to evaluate the system impact of a
+ * wide range of memory technologies, and also collect statistics
+ * about the use of the memory.
+ */
+class DRAMCtrl : public AbstractMemory
+{
+
+  private:
+
+    // For now, make use of a queued slave port to avoid dealing with
+    // flow control for the responses being sent back
+    class MemoryPort : public QueuedSlavePort
+    {
+
+        SlavePacketQueue queue;
+        DRAMCtrl& memory;
+
+      public:
+
+        MemoryPort(const std::string& name, DRAMCtrl& _memory);
+
+      protected:
+
+        Tick recvAtomic(PacketPtr pkt);
+
+        void recvFunctional(PacketPtr pkt);
+
+        bool recvTimingReq(PacketPtr);
+
+        virtual AddrRangeList getAddrRanges() const;
+
+    };
+
+    /**
+     * Our incoming port, for a multi-ported controller add a crossbar
+     * in front of it
+     */
+    MemoryPort port;
+
+    /**
+     * Remember if we have to retry a request when available.
+     */
+    bool retryRdReq;
+    bool retryWrReq;
+
+    /**
+     * Remember that a row buffer hit occured
+     */
+    bool rowHitFlag;
+
+    /**
+     * Use this flag to shutoff reads, i.e. do not schedule any reads
+     * beyond those already done so that we can turn the bus around
+     * and do a few writes, or refresh, or whatever
+     */
+    bool stopReads;
+
+    /** List to keep track of activate ticks */
+    std::vector<std::deque<Tick>> actTicks;
+
+    /**
+     * A basic class to track the bank state indirectly via times
+     * "freeAt" and "tRASDoneAt" and what page is currently open. The
+     * bank also keeps track of how many bytes have been accessed in
+     * the open row since it was opened.
+     */
+    class Bank
+    {
+
+      public:
+
+        static const uint32_t INVALID_ROW = -1;
+
+        uint32_t openRow;
+
+        Tick freeAt;
+        Tick tRASDoneAt;
+        Tick actAllowedAt;
+
+        uint32_t rowAccesses;
+        uint32_t bytesAccessed;
+
+        Bank() :
+            openRow(INVALID_ROW), freeAt(0), tRASDoneAt(0), actAllowedAt(0),
+            rowAccesses(0), bytesAccessed(0)
+        { }
+    };
+
+    /**
+     * A burst helper helps organize and manage a packet that is larger than
+     * the DRAM burst size. A system packet that is larger than the burst size
+     * is split into multiple DRAM packets and all those DRAM packets point to
+     * a single burst helper such that we know when the whole packet is served.
+     */
+    class BurstHelper {
+
+      public:
+
+        /** Number of DRAM bursts requred for a system packet **/
+        const unsigned int burstCount;
+
+        /** Number of DRAM bursts serviced so far for a system packet **/
+        unsigned int burstsServiced;
+
+        BurstHelper(unsigned int _burstCount)
+            : burstCount(_burstCount), burstsServiced(0)
+            { }
+    };
+
+    /**
+     * A DRAM packet stores packets along with the timestamp of when
+     * the packet entered the queue, and also the decoded address.
+     */
+    class DRAMPacket {
+
+      public:
+
+        /** When did request enter the controller */
+        const Tick entryTime;
+
+        /** When will request leave the controller */
+        Tick readyTime;
+
+        /** This comes from the outside world */
+        const PacketPtr pkt;
+
+        const bool isRead;
+
+        /** Will be populated by address decoder */
+        const uint8_t rank;
+        const uint8_t bank;
+        const uint16_t row;
+
+        /**
+         * Bank id is calculated considering banks in all the ranks
+         * eg: 2 ranks each with 8 banks, then bankId = 0 --> rank0, bank0 and
+         * bankId = 8 --> rank1, bank0
+         */
+        const uint16_t bankId;
+
+        /**
+         * The starting address of the DRAM packet.
+         * This address could be unaligned to burst size boundaries. The
+         * reason is to keep the address offset so we can accurately check
+         * incoming read packets with packets in the write queue.
+         */
+        Addr addr;
+
+        /**
+         * The size of this dram packet in bytes
+         * It is always equal or smaller than DRAM burst size
+         */
+        unsigned int size;
+
+        /**
+         * A pointer to the BurstHelper if this DRAMPacket is a split packet
+         * If not a split packet (common case), this is set to NULL
+         */
+        BurstHelper* burstHelper;
+        Bank& bankRef;
+
+        DRAMPacket(PacketPtr _pkt, bool is_read, uint8_t _rank, uint8_t _bank,
+                   uint16_t _row, uint16_t bank_id, Addr _addr,
+                   unsigned int _size, Bank& bank_ref)
+            : entryTime(curTick()), readyTime(curTick()),
+              pkt(_pkt), isRead(is_read), rank(_rank), bank(_bank), row(_row),
+              bankId(bank_id), addr(_addr), size(_size), burstHelper(NULL),
+              bankRef(bank_ref)
+        { }
+
+    };
+
+    /**
+     * Bunch of things requires to setup "events" in gem5
+     * When event "writeEvent" occurs for example, the method
+     * processWriteEvent is called; no parameters are allowed
+     * in these methods
+     */
+    void processWriteEvent();
+    EventWrapper<DRAMCtrl, &DRAMCtrl::processWriteEvent> writeEvent;
+
+    void processRespondEvent();
+    EventWrapper<DRAMCtrl, &DRAMCtrl::processRespondEvent> respondEvent;
+
+    void processRefreshEvent();
+    EventWrapper<DRAMCtrl, &DRAMCtrl::processRefreshEvent> refreshEvent;
+
+    void processNextReqEvent();
+    EventWrapper<DRAMCtrl,&DRAMCtrl::processNextReqEvent> nextReqEvent;
+
+
+    /**
+     * Check if the read queue has room for more entries
+     *
+     * @param pktCount The number of entries needed in the read queue
+     * @return true if read queue is full, false otherwise
+     */
+    bool readQueueFull(unsigned int pktCount) const;
+
+    /**
+     * Check if the write queue has room for more entries
+     *
+     * @param pktCount The number of entries needed in the write queue
+     * @return true if write queue is full, false otherwise
+     */
+    bool writeQueueFull(unsigned int pktCount) const;
+
+    /**
+     * When a new read comes in, first check if the write q has a
+     * pending request to the same address.\ If not, decode the
+     * address to populate rank/bank/row, create one or mutliple
+     * "dram_pkt", and push them to the back of the read queue.\
+     * If this is the only
+     * read request in the system, schedule an event to start
+     * servicing it.
+     *
+     * @param pkt The request packet from the outside world
+     * @param pktCount The number of DRAM bursts the pkt
+     * translate to. If pkt size is larger then one full burst,
+     * then pktCount is greater than one.
+     */
+    void addToReadQueue(PacketPtr pkt, unsigned int pktCount);
+
+    /**
+     * Decode the incoming pkt, create a dram_pkt and push to the
+     * back of the write queue. \If the write q length is more than
+     * the threshold specified by the user, ie the queue is beginning
+     * to get full, stop reads, and start draining writes.
+     *
+     * @param pkt The request packet from the outside world
+     * @param pktCount The number of DRAM bursts the pkt
+     * translate to. If pkt size is larger then one full burst,
+     * then pktCount is greater than one.
+     */
+    void addToWriteQueue(PacketPtr pkt, unsigned int pktCount);
+
+    /**
+     * Actually do the DRAM access - figure out the latency it
+     * will take to service the req based on bank state, channel state etc
+     * and then update those states to account for this request.\ Based
+     * on this, update the packet's "readyTime" and move it to the
+     * response q from where it will eventually go back to the outside
+     * world.
+     *
+     * @param pkt The DRAM packet created from the outside world pkt
+     */
+    void doDRAMAccess(DRAMPacket* dram_pkt);
+
+    /**
+     * Check when the channel is free to turnaround, add turnaround
+     * delay and schedule a whole bunch of writes.
+     */
+    void triggerWrites();
+
+    /**
+     * When a packet reaches its "readyTime" in the response Q,
+     * use the "access()" method in AbstractMemory to actually
+     * create the response packet, and send it back to the outside
+     * world requestor.
+     *
+     * @param pkt The packet from the outside world
+     * @param static_latency Static latency to add before sending the packet
+     */
+    void accessAndRespond(PacketPtr pkt, Tick static_latency);
+
+    /**
+     * Address decoder to figure out physical mapping onto ranks,
+     * banks, and rows. This function is called multiple times on the same
+     * system packet if the pakcet is larger than burst of the memory. The
+     * dramPktAddr is used for the offset within the packet.
+     *
+     * @param pkt The packet from the outside world
+     * @param dramPktAddr The starting address of the DRAM packet
+     * @param size The size of the DRAM packet in bytes
+     * @param isRead Is the request for a read or a write to DRAM
+     * @return A DRAMPacket pointer with the decoded information
+     */
+    DRAMPacket* decodeAddr(PacketPtr pkt, Addr dramPktAddr, unsigned int size,
+                           bool isRead);
+
+    /**
+     * The memory schduler/arbiter - picks which read request needs to
+     * go next, based on the specified policy such as FCFS or FR-FCFS
+     * and moves it to the head of the read queue.
+     *
+     * @return True if a request was chosen and false if queue is empty
+     */
+    bool chooseNextRead();
+
+    /**
+     * Calls chooseNextReq() to pick the right request, then calls
+     * doDRAMAccess on that request in order to actually service
+     * that request
+     */
+    void scheduleNextReq();
+
+    /**
+     *Looks at the state of the banks, channels, row buffer hits etc
+     * to estimate how long a request will take to complete.
+     *
+     * @param dram_pkt The request for which we want to estimate latency
+     * @param inTime The tick at which you want to probe the memory
+     *
+     * @return A pair of ticks, one indicating how many ticks *after*
+     *         inTime the request require, and the other indicating how
+     *         much of that was just the bank access time, ignoring the
+     *         ticks spent simply waiting for resources to become free
+     */
+    std::pair<Tick, Tick> estimateLatency(DRAMPacket* dram_pkt, Tick inTime);
+
+    /**
+     * Move the request at the head of the read queue to the response
+     * queue, sorting by readyTime.\ If it is the only packet in the
+     * response queue, schedule a respond event to send it back to the
+     * outside world
+     */
+    void moveToRespQ();
+
+    /**
+     * Scheduling policy within the write queue
+     */
+    void chooseNextWrite();
+
+    /**
+     * For FR-FCFS policy reorder the read/write queue depending on row buffer
+     * hits and earliest banks available in DRAM
+     */
+    void reorderQueue(std::deque<DRAMPacket*>& queue);
+
+    /**
+     * Looking at all banks, determine the moment in time when they
+     * are all free.
+     *
+     * @return The tick when all banks are free
+     */
+    Tick maxBankFreeAt() const;
+
+    /**
+     * Find which are the earliest available banks for the enqueued
+     * requests. Assumes maximum of 64 banks per DIMM
+     *
+     * @param Queued requests to consider
+     * @return One-hot encoded mask of bank indices
+     */
+    uint64_t minBankFreeAt(const std::deque<DRAMPacket*>& queue) const;
+
+    /**
+     * Keep track of when row activations happen, in order to enforce
+     * the maximum number of activations in the activation window. The
+     * method updates the time that the banks become available based
+     * on the current limits.
+     */
+    void recordActivate(Tick act_tick, uint8_t rank, uint8_t bank);
+
+    void printParams() const;
+
+    /**
+     * Used for debugging to observe the contents of the queues.
+     */
+    void printQs() const;
+
+    /**
+     * The controller's main read and write queues
+     */
+    std::deque<DRAMPacket*> readQueue;
+    std::deque<DRAMPacket*> writeQueue;
+
+    /**
+     * Response queue where read packets wait after we're done working
+     * with them, but it's not time to send the response yet. The
+     * responses are stored seperately mostly to keep the code clean
+     * and help with events scheduling. For all logical purposes such
+     * as sizing the read queue, this and the main read queue need to
+     * be added together.
+     */
+    std::deque<DRAMPacket*> respQueue;
+
+    /**
+     * If we need to drain, keep the drain manager around until we're
+     * done here.
+     */
+    DrainManager *drainManager;
+
+    /**
+     * Multi-dimensional vector of banks, first dimension is ranks,
+     * second is bank
+     */
+    std::vector<std::vector<Bank> > banks;
+
+    /**
+     * The following are basic design parameters of the memory
+     * controller, and are initialized based on parameter values.
+     * The rowsPerBank is determined based on the capacity, number of
+     * ranks and banks, the burst size, and the row buffer size.
+     */
+    const uint32_t deviceBusWidth;
+    const uint32_t burstLength;
+    const uint32_t deviceRowBufferSize;
+    const uint32_t devicesPerRank;
+    const uint32_t burstSize;
+    const uint32_t rowBufferSize;
+    const uint32_t columnsPerRowBuffer;
+    const uint32_t ranksPerChannel;
+    const uint32_t banksPerRank;
+    const uint32_t channels;
+    uint32_t rowsPerBank;
+    const uint32_t readBufferSize;
+    const uint32_t writeBufferSize;
+    const uint32_t writeHighThreshold;
+    const uint32_t writeLowThreshold;
+    const uint32_t minWritesPerSwitch;
+    uint32_t writesThisTime;
+
+    /**
+     * Basic memory timing parameters initialized based on parameter
+     * values.
+     */
+    const Tick tWTR;
+    const Tick tBURST;
+    const Tick tRCD;
+    const Tick tCL;
+    const Tick tRP;
+    const Tick tRAS;
+    const Tick tRFC;
+    const Tick tREFI;
+    const Tick tRRD;
+    const Tick tXAW;
+    const uint32_t activationLimit;
+
+    /**
+     * Memory controller configuration initialized based on parameter
+     * values.
+     */
+    Enums::MemSched memSchedPolicy;
+    Enums::AddrMap addrMapping;
+    Enums::PageManage pageMgmt;
+
+    /**
+     * Max column accesses (read and write) per row, before forefully
+     * closing it.
+     */
+    const uint32_t maxAccessesPerRow;
+
+    /**
+     * Pipeline latency of the controller frontend. The frontend
+     * contribution is added to writes (that complete when they are in
+     * the write buffer) and reads that are serviced the write buffer.
+     */
+    const Tick frontendLatency;
+
+    /**
+     * Pipeline latency of the backend and PHY. Along with the
+     * frontend contribution, this latency is added to reads serviced
+     * by the DRAM.
+     */
+    const Tick backendLatency;
+
+    /**
+     * Till when has the main data bus been spoken for already?
+     */
+    Tick busBusyUntil;
+
+    Tick prevArrival;
+
+    // The absolute soonest you have to start thinking about the
+    // next request is the longest access time that can occur before
+    // busBusyUntil. Assuming you need to precharge,
+    // open a new row, and access, it is tRP + tRCD + tCL
+    Tick newTime;
+
+    // All statistics that the model needs to capture
+    Stats::Scalar readReqs;
+    Stats::Scalar writeReqs;
+    Stats::Scalar readBursts;
+    Stats::Scalar writeBursts;
+    Stats::Scalar bytesReadDRAM;
+    Stats::Scalar bytesReadWrQ;
+    Stats::Scalar bytesWritten;
+    Stats::Scalar bytesReadSys;
+    Stats::Scalar bytesWrittenSys;
+    Stats::Scalar servicedByWrQ;
+    Stats::Scalar mergedWrBursts;
+    Stats::Scalar neitherReadNorWrite;
+    Stats::Vector perBankRdBursts;
+    Stats::Vector perBankWrBursts;
+    Stats::Scalar numRdRetry;
+    Stats::Scalar numWrRetry;
+    Stats::Scalar totGap;
+    Stats::Vector readPktSize;
+    Stats::Vector writePktSize;
+    Stats::Vector rdQLenPdf;
+    Stats::Vector wrQLenPdf;
+    Stats::Histogram bytesPerActivate;
+
+    // Latencies summed over all requests
+    Stats::Scalar totQLat;
+    Stats::Scalar totMemAccLat;
+    Stats::Scalar totBusLat;
+    Stats::Scalar totBankLat;
+
+    // Average latencies per request
+    Stats::Formula avgQLat;
+    Stats::Formula avgBankLat;
+    Stats::Formula avgBusLat;
+    Stats::Formula avgMemAccLat;
+
+    // Average bandwidth
+    Stats::Formula avgRdBW;
+    Stats::Formula avgWrBW;
+    Stats::Formula avgRdBWSys;
+    Stats::Formula avgWrBWSys;
+    Stats::Formula peakBW;
+    Stats::Formula busUtil;
+    Stats::Formula busUtilRead;
+    Stats::Formula busUtilWrite;
+
+    // Average queue lengths
+    Stats::Average avgRdQLen;
+    Stats::Average avgWrQLen;
+
+    // Row hit count and rate
+    Stats::Scalar readRowHits;
+    Stats::Scalar writeRowHits;
+    Stats::Formula readRowHitRate;
+    Stats::Formula writeRowHitRate;
+    Stats::Formula avgGap;
+
+    // DRAM Power Calculation
+    Stats::Formula pageHitRate;
+    Stats::Formula prechargeAllPercent;
+    Stats::Scalar prechargeAllTime;
+
+    // To track number of cycles all the banks are precharged
+    Tick startTickPrechargeAll;
+    // To track number of banks which are currently active
+    unsigned int numBanksActive;
+
+    /** @todo this is a temporary workaround until the 4-phase code is
+     * committed. upstream caches needs this packet until true is returned, so
+     * hold onto it for deletion until a subsequent call
+     */
+    std::vector<PacketPtr> pendingDelete;
+
+  public:
+
+    void regStats();
+
+    DRAMCtrl(const DRAMCtrlParams* p);
+
+    unsigned int drain(DrainManager* dm);
+
+    virtual BaseSlavePort& getSlavePort(const std::string& if_name,
+                                        PortID idx = InvalidPortID);
+
+    virtual void init();
+    virtual void startup();
+
+  protected:
+
+    Tick recvAtomic(PacketPtr pkt);
+    void recvFunctional(PacketPtr pkt);
+    bool recvTimingReq(PacketPtr pkt);
+
+};
+
+#endif //__MEM_DRAM_CTRL_HH__
diff --git a/src/mem/simple_dram.cc b/src/mem/simple_dram.cc
deleted file mode 100644 (file)
index cb640dc..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,1718 +0,0 @@
-/*
- * Copyright (c) 2010-2013 ARM Limited
- * All rights reserved
- *
- * The license below extends only to copyright in the software and shall
- * not be construed as granting a license to any other intellectual
- * property including but not limited to intellectual property relating
- * to a hardware implementation of the functionality of the software
- * licensed hereunder.  You may use the software subject to the license
- * terms below provided that you ensure that this notice is replicated
- * unmodified and in its entirety in all distributions of the software,
- * modified or unmodified, in source code or in binary form.
- *
- * Copyright (c) 2013 Amin Farmahini-Farahani
- * All rights reserved.
- *
- * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
- * modification, are permitted provided that the following conditions are
- * met: redistributions of source code must retain the above copyright
- * notice, this list of conditions and the following disclaimer;
- * redistributions in binary form must reproduce the above copyright
- * notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
- * documentation and/or other materials provided with the distribution;
- * neither the name of the copyright holders nor the names of its
- * contributors may be used to endorse or promote products derived from
- * this software without specific prior written permission.
- *
- * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
- * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
- * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
- * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
- * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
- * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
- * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
- * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
- * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
- * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
- * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
- *
- * Authors: Andreas Hansson
- *          Ani Udipi
- *          Neha Agarwal
- */
-
-#include "base/trace.hh"
-#include "base/bitfield.hh"
-#include "debug/Drain.hh"
-#include "debug/DRAM.hh"
-#include "mem/simple_dram.hh"
-#include "sim/system.hh"
-
-using namespace std;
-
-SimpleDRAM::SimpleDRAM(const SimpleDRAMParams* p) :
-    AbstractMemory(p),
-    port(name() + ".port", *this),
-    retryRdReq(false), retryWrReq(false),
-    rowHitFlag(false), stopReads(false),
-    writeEvent(this), respondEvent(this),
-    refreshEvent(this), nextReqEvent(this), drainManager(NULL),
-    deviceBusWidth(p->device_bus_width), burstLength(p->burst_length),
-    deviceRowBufferSize(p->device_rowbuffer_size),
-    devicesPerRank(p->devices_per_rank),
-    burstSize((devicesPerRank * burstLength * deviceBusWidth) / 8),
-    rowBufferSize(devicesPerRank * deviceRowBufferSize),
-    columnsPerRowBuffer(rowBufferSize / burstSize),
-    ranksPerChannel(p->ranks_per_channel),
-    banksPerRank(p->banks_per_rank), channels(p->channels), rowsPerBank(0),
-    readBufferSize(p->read_buffer_size),
-    writeBufferSize(p->write_buffer_size),
-    writeHighThreshold(writeBufferSize * p->write_high_thresh_perc / 100.0),
-    writeLowThreshold(writeBufferSize * p->write_low_thresh_perc / 100.0),
-    minWritesPerSwitch(p->min_writes_per_switch), writesThisTime(0),
-    tWTR(p->tWTR), tBURST(p->tBURST),
-    tRCD(p->tRCD), tCL(p->tCL), tRP(p->tRP), tRAS(p->tRAS),
-    tRFC(p->tRFC), tREFI(p->tREFI), tRRD(p->tRRD),
-    tXAW(p->tXAW), activationLimit(p->activation_limit),
-    memSchedPolicy(p->mem_sched_policy), addrMapping(p->addr_mapping),
-    pageMgmt(p->page_policy),
-    maxAccessesPerRow(p->max_accesses_per_row),
-    frontendLatency(p->static_frontend_latency),
-    backendLatency(p->static_backend_latency),
-    busBusyUntil(0),  prevArrival(0),
-    newTime(0), startTickPrechargeAll(0), numBanksActive(0)
-{
-    // create the bank states based on the dimensions of the ranks and
-    // banks
-    banks.resize(ranksPerChannel);
-    actTicks.resize(ranksPerChannel);
-    for (size_t c = 0; c < ranksPerChannel; ++c) {
-        banks[c].resize(banksPerRank);
-        actTicks[c].resize(activationLimit, 0);
-    }
-
-    // perform a basic check of the write thresholds
-    if (p->write_low_thresh_perc >= p->write_high_thresh_perc)
-        fatal("Write buffer low threshold %d must be smaller than the "
-              "high threshold %d\n", p->write_low_thresh_perc,
-              p->write_high_thresh_perc);
-
-    // determine the rows per bank by looking at the total capacity
-    uint64_t capacity = ULL(1) << ceilLog2(AbstractMemory::size());
-
-    DPRINTF(DRAM, "Memory capacity %lld (%lld) bytes\n", capacity,
-            AbstractMemory::size());
-
-    DPRINTF(DRAM, "Row buffer size %d bytes with %d columns per row buffer\n",
-            rowBufferSize, columnsPerRowBuffer);
-
-    rowsPerBank = capacity / (rowBufferSize * banksPerRank * ranksPerChannel);
-
-    if (range.interleaved()) {
-        if (channels != range.stripes())
-            fatal("%s has %d interleaved address stripes but %d channel(s)\n",
-                  name(), range.stripes(), channels);
-
-        if (addrMapping == Enums::RoRaBaChCo) {
-            if (rowBufferSize != range.granularity()) {
-                fatal("Interleaving of %s doesn't match RoRaBaChCo "
-                      "address map\n", name());
-            }
-        } else if (addrMapping == Enums::RoRaBaCoCh) {
-            if (system()->cacheLineSize() != range.granularity()) {
-                fatal("Interleaving of %s doesn't match RoRaBaCoCh "
-                      "address map\n", name());
-            }
-        } else if (addrMapping == Enums::RoCoRaBaCh) {
-            if (system()->cacheLineSize() != range.granularity())
-                fatal("Interleaving of %s doesn't match RoCoRaBaCh "
-                      "address map\n", name());
-        }
-    }
-}
-
-void
-SimpleDRAM::init()
-{
-    if (!port.isConnected()) {
-        fatal("SimpleDRAM %s is unconnected!\n", name());
-    } else {
-        port.sendRangeChange();
-    }
-}
-
-void
-SimpleDRAM::startup()
-{
-    // update the start tick for the precharge accounting to the
-    // current tick
-    startTickPrechargeAll = curTick();
-
-    // print the configuration of the controller
-    printParams();
-
-    // kick off the refresh
-    schedule(refreshEvent, curTick() + tREFI);
-}
-
-Tick
-SimpleDRAM::recvAtomic(PacketPtr pkt)
-{
-    DPRINTF(DRAM, "recvAtomic: %s 0x%x\n", pkt->cmdString(), pkt->getAddr());
-
-    // do the actual memory access and turn the packet into a response
-    access(pkt);
-
-    Tick latency = 0;
-    if (!pkt->memInhibitAsserted() && pkt->hasData()) {
-        // this value is not supposed to be accurate, just enough to
-        // keep things going, mimic a closed page
-        latency = tRP + tRCD + tCL;
-    }
-    return latency;
-}
-
-bool
-SimpleDRAM::readQueueFull(unsigned int neededEntries) const
-{
-    DPRINTF(DRAM, "Read queue limit %d, current size %d, entries needed %d\n",
-            readBufferSize, readQueue.size() + respQueue.size(),
-            neededEntries);
-
-    return
-        (readQueue.size() + respQueue.size() + neededEntries) > readBufferSize;
-}
-
-bool
-SimpleDRAM::writeQueueFull(unsigned int neededEntries) const
-{
-    DPRINTF(DRAM, "Write queue limit %d, current size %d, entries needed %d\n",
-            writeBufferSize, writeQueue.size(), neededEntries);
-    return (writeQueue.size() + neededEntries) > writeBufferSize;
-}
-
-SimpleDRAM::DRAMPacket*
-SimpleDRAM::decodeAddr(PacketPtr pkt, Addr dramPktAddr, unsigned size,
-                       bool isRead)
-{
-    // decode the address based on the address mapping scheme, with
-    // Ro, Ra, Co, Ba and Ch denoting row, rank, column, bank and
-    // channel, respectively
-    uint8_t rank;
-    uint8_t bank;
-    uint16_t row;
-
-    // truncate the address to the access granularity
-    Addr addr = dramPktAddr / burstSize;
-
-    // we have removed the lowest order address bits that denote the
-    // position within the column
-    if (addrMapping == Enums::RoRaBaChCo) {
-        // the lowest order bits denote the column to ensure that
-        // sequential cache lines occupy the same row
-        addr = addr / columnsPerRowBuffer;
-
-        // take out the channel part of the address
-        addr = addr / channels;
-
-        // after the channel bits, get the bank bits to interleave
-        // over the banks
-        bank = addr % banksPerRank;
-        addr = addr / banksPerRank;
-
-        // after the bank, we get the rank bits which thus interleaves
-        // over the ranks
-        rank = addr % ranksPerChannel;
-        addr = addr / ranksPerChannel;
-
-        // lastly, get the row bits
-        row = addr % rowsPerBank;
-        addr = addr / rowsPerBank;
-    } else if (addrMapping == Enums::RoRaBaCoCh) {
-        // take out the channel part of the address
-        addr = addr / channels;
-
-        // next, the column
-        addr = addr / columnsPerRowBuffer;
-
-        // after the column bits, we get the bank bits to interleave
-        // over the banks
-        bank = addr % banksPerRank;
-        addr = addr / banksPerRank;
-
-        // after the bank, we get the rank bits which thus interleaves
-        // over the ranks
-        rank = addr % ranksPerChannel;
-        addr = addr / ranksPerChannel;
-
-        // lastly, get the row bits
-        row = addr % rowsPerBank;
-        addr = addr / rowsPerBank;
-    } else if (addrMapping == Enums::RoCoRaBaCh) {
-        // optimise for closed page mode and utilise maximum
-        // parallelism of the DRAM (at the cost of power)
-
-        // take out the channel part of the address, not that this has
-        // to match with how accesses are interleaved between the
-        // controllers in the address mapping
-        addr = addr / channels;
-
-        // start with the bank bits, as this provides the maximum
-        // opportunity for parallelism between requests
-        bank = addr % banksPerRank;
-        addr = addr / banksPerRank;
-
-        // next get the rank bits
-        rank = addr % ranksPerChannel;
-        addr = addr / ranksPerChannel;
-
-        // next the column bits which we do not need to keep track of
-        // and simply skip past
-        addr = addr / columnsPerRowBuffer;
-
-        // lastly, get the row bits
-        row = addr % rowsPerBank;
-        addr = addr / rowsPerBank;
-    } else
-        panic("Unknown address mapping policy chosen!");
-
-    assert(rank < ranksPerChannel);
-    assert(bank < banksPerRank);
-    assert(row < rowsPerBank);
-
-    DPRINTF(DRAM, "Address: %lld Rank %d Bank %d Row %d\n",
-            dramPktAddr, rank, bank, row);
-
-    // create the corresponding DRAM packet with the entry time and
-    // ready time set to the current tick, the latter will be updated
-    // later
-    uint16_t bank_id = banksPerRank * rank + bank;
-    return new DRAMPacket(pkt, isRead, rank, bank, row, bank_id, dramPktAddr,
-                          size, banks[rank][bank]);
-}
-
-void
-SimpleDRAM::addToReadQueue(PacketPtr pkt, unsigned int pktCount)
-{
-    // only add to the read queue here. whenever the request is
-    // eventually done, set the readyTime, and call schedule()
-    assert(!pkt->isWrite());
-
-    assert(pktCount != 0);
-
-    // if the request size is larger than burst size, the pkt is split into
-    // multiple DRAM packets
-    // Note if the pkt starting address is not aligened to burst size, the
-    // address of first DRAM packet is kept unaliged. Subsequent DRAM packets
-    // are aligned to burst size boundaries. This is to ensure we accurately
-    // check read packets against packets in write queue.
-    Addr addr = pkt->getAddr();
-    unsigned pktsServicedByWrQ = 0;
-    BurstHelper* burst_helper = NULL;
-    for (int cnt = 0; cnt < pktCount; ++cnt) {
-        unsigned size = std::min((addr | (burstSize - 1)) + 1,
-                        pkt->getAddr() + pkt->getSize()) - addr;
-        readPktSize[ceilLog2(size)]++;
-        readBursts++;
-
-        // First check write buffer to see if the data is already at
-        // the controller
-        bool foundInWrQ = false;
-        for (auto i = writeQueue.begin(); i != writeQueue.end(); ++i) {
-            // check if the read is subsumed in the write entry we are
-            // looking at
-            if ((*i)->addr <= addr &&
-                (addr + size) <= ((*i)->addr + (*i)->size)) {
-                foundInWrQ = true;
-                servicedByWrQ++;
-                pktsServicedByWrQ++;
-                DPRINTF(DRAM, "Read to addr %lld with size %d serviced by "
-                        "write queue\n", addr, size);
-                bytesReadWrQ += burstSize;
-                break;
-            }
-        }
-
-        // If not found in the write q, make a DRAM packet and
-        // push it onto the read queue
-        if (!foundInWrQ) {
-
-            // Make the burst helper for split packets
-            if (pktCount > 1 && burst_helper == NULL) {
-                DPRINTF(DRAM, "Read to addr %lld translates to %d "
-                        "dram requests\n", pkt->getAddr(), pktCount);
-                burst_helper = new BurstHelper(pktCount);
-            }
-
-            DRAMPacket* dram_pkt = decodeAddr(pkt, addr, size, true);
-            dram_pkt->burstHelper = burst_helper;
-
-            assert(!readQueueFull(1));
-            rdQLenPdf[readQueue.size() + respQueue.size()]++;
-
-            DPRINTF(DRAM, "Adding to read queue\n");
-
-            readQueue.push_back(dram_pkt);
-
-            // Update stats
-            avgRdQLen = readQueue.size() + respQueue.size();
-        }
-
-        // Starting address of next dram pkt (aligend to burstSize boundary)
-        addr = (addr | (burstSize - 1)) + 1;
-    }
-
-    // If all packets are serviced by write queue, we send the repsonse back
-    if (pktsServicedByWrQ == pktCount) {
-        accessAndRespond(pkt, frontendLatency);
-        return;
-    }
-
-    // Update how many split packets are serviced by write queue
-    if (burst_helper != NULL)
-        burst_helper->burstsServiced = pktsServicedByWrQ;
-
-    // If we are not already scheduled to get the read request out of
-    // the queue, do so now
-    if (!nextReqEvent.scheduled() && !stopReads) {
-        DPRINTF(DRAM, "Request scheduled immediately\n");
-        schedule(nextReqEvent, curTick());
-    }
-}
-
-void
-SimpleDRAM::processWriteEvent()
-{
-    assert(!writeQueue.empty());
-
-    DPRINTF(DRAM, "Beginning DRAM Write\n");
-    Tick temp1 M5_VAR_USED = std::max(curTick(), busBusyUntil);
-    Tick temp2 M5_VAR_USED = std::max(curTick(), maxBankFreeAt());
-
-    chooseNextWrite();
-    DRAMPacket* dram_pkt = writeQueue.front();
-    // sanity check
-    assert(dram_pkt->size <= burstSize);
-    doDRAMAccess(dram_pkt);
-
-    writeQueue.pop_front();
-    delete dram_pkt;
-
-    ++writesThisTime;
-
-    DPRINTF(DRAM, "Writing, bus busy for %lld ticks, banks busy "
-            "for %lld ticks\n", busBusyUntil - temp1, maxBankFreeAt() - temp2);
-
-    // If we emptied the write queue, or got below the threshold and
-    // are not draining, or we have reads waiting and have done enough
-    // writes, then switch to reads. The retry above could already
-    // have caused it to be scheduled, so first check
-    if (writeQueue.empty() ||
-        (writeQueue.size() < writeLowThreshold && !drainManager) ||
-        (!readQueue.empty() && writesThisTime >= minWritesPerSwitch)) {
-        // turn the bus back around for reads again
-        busBusyUntil += tWTR;
-        stopReads = false;
-        writesThisTime = 0;
-
-        if (!nextReqEvent.scheduled())
-            schedule(nextReqEvent, busBusyUntil);
-    } else {
-        assert(!writeEvent.scheduled());
-        DPRINTF(DRAM, "Next write scheduled at %lld\n", newTime);
-        schedule(writeEvent, newTime);
-    }
-
-    if (retryWrReq) {
-        retryWrReq = false;
-        port.sendRetry();
-    }
-
-    // if there is nothing left in any queue, signal a drain
-    if (writeQueue.empty() && readQueue.empty() &&
-        respQueue.empty () && drainManager) {
-        drainManager->signalDrainDone();
-        drainManager = NULL;
-    }
-}
-
-
-void
-SimpleDRAM::triggerWrites()
-{
-    DPRINTF(DRAM, "Writes triggered at %lld\n", curTick());
-    // Flag variable to stop any more read scheduling
-    stopReads = true;
-
-    Tick write_start_time = std::max(busBusyUntil, curTick()) + tWTR;
-
-    DPRINTF(DRAM, "Writes scheduled at %lld\n", write_start_time);
-
-    assert(write_start_time >= curTick());
-    assert(!writeEvent.scheduled());
-    schedule(writeEvent, write_start_time);
-}
-
-void
-SimpleDRAM::addToWriteQueue(PacketPtr pkt, unsigned int pktCount)
-{
-    // only add to the write queue here. whenever the request is
-    // eventually done, set the readyTime, and call schedule()
-    assert(pkt->isWrite());
-
-    // if the request size is larger than burst size, the pkt is split into
-    // multiple DRAM packets
-    Addr addr = pkt->getAddr();
-    for (int cnt = 0; cnt < pktCount; ++cnt) {
-        unsigned size = std::min((addr | (burstSize - 1)) + 1,
-                        pkt->getAddr() + pkt->getSize()) - addr;
-        writePktSize[ceilLog2(size)]++;
-        writeBursts++;
-
-        // see if we can merge with an existing item in the write
-        // queue and keep track of whether we have merged or not so we
-        // can stop at that point and also avoid enqueueing a new
-        // request
-        bool merged = false;
-        auto w = writeQueue.begin();
-
-        while(!merged && w != writeQueue.end()) {
-            // either of the two could be first, if they are the same
-            // it does not matter which way we go
-            if ((*w)->addr >= addr) {
-                // the existing one starts after the new one, figure
-                // out where the new one ends with respect to the
-                // existing one
-                if ((addr + size) >= ((*w)->addr + (*w)->size)) {
-                    // check if the existing one is completely
-                    // subsumed in the new one
-                    DPRINTF(DRAM, "Merging write covering existing burst\n");
-                    merged = true;
-                    // update both the address and the size
-                    (*w)->addr = addr;
-                    (*w)->size = size;
-                } else if ((addr + size) >= (*w)->addr &&
-                           ((*w)->addr + (*w)->size - addr) <= burstSize) {
-                    // the new one is just before or partially
-                    // overlapping with the existing one, and together
-                    // they fit within a burst
-                    DPRINTF(DRAM, "Merging write before existing burst\n");
-                    merged = true;
-                    // the existing queue item needs to be adjusted with
-                    // respect to both address and size
-                    (*w)->size = (*w)->addr + (*w)->size - addr;
-                    (*w)->addr = addr;
-                }
-            } else {
-                // the new one starts after the current one, figure
-                // out where the existing one ends with respect to the
-                // new one
-                if (((*w)->addr + (*w)->size) >= (addr + size)) {
-                    // check if the new one is completely subsumed in the
-                    // existing one
-                    DPRINTF(DRAM, "Merging write into existing burst\n");
-                    merged = true;
-                    // no adjustments necessary
-                } else if (((*w)->addr + (*w)->size) >= addr &&
-                           (addr + size - (*w)->addr) <= burstSize) {
-                    // the existing one is just before or partially
-                    // overlapping with the new one, and together
-                    // they fit within a burst
-                    DPRINTF(DRAM, "Merging write after existing burst\n");
-                    merged = true;
-                    // the address is right, and only the size has
-                    // to be adjusted
-                    (*w)->size = addr + size - (*w)->addr;
-                }
-            }
-            ++w;
-        }
-
-        // if the item was not merged we need to create a new write
-        // and enqueue it
-        if (!merged) {
-            DRAMPacket* dram_pkt = decodeAddr(pkt, addr, size, false);
-
-            assert(writeQueue.size() < writeBufferSize);
-            wrQLenPdf[writeQueue.size()]++;
-
-            DPRINTF(DRAM, "Adding to write queue\n");
-
-            writeQueue.push_back(dram_pkt);
-
-            // Update stats
-            avgWrQLen = writeQueue.size();
-        } else {
-            // keep track of the fact that this burst effectively
-            // disappeared as it was merged with an existing one
-            mergedWrBursts++;
-        }
-
-        // Starting address of next dram pkt (aligend to burstSize boundary)
-        addr = (addr | (burstSize - 1)) + 1;
-    }
-
-    // we do not wait for the writes to be send to the actual memory,
-    // but instead take responsibility for the consistency here and
-    // snoop the write queue for any upcoming reads
-    // @todo, if a pkt size is larger than burst size, we might need a
-    // different front end latency
-    accessAndRespond(pkt, frontendLatency);
-
-    // If your write buffer is starting to fill up, drain it!
-    if (writeQueue.size() >= writeHighThreshold && !stopReads){
-        triggerWrites();
-    }
-}
-
-void
-SimpleDRAM::printParams() const
-{
-    // Sanity check print of important parameters
-    DPRINTF(DRAM,
-            "Memory controller %s physical organization\n"      \
-            "Number of devices per rank   %d\n"                 \
-            "Device bus width (in bits)   %d\n"                 \
-            "DRAM data bus burst (bytes)  %d\n"                 \
-            "Row buffer size (bytes)      %d\n"                 \
-            "Columns per row buffer       %d\n"                 \
-            "Rows    per bank             %d\n"                 \
-            "Banks   per rank             %d\n"                 \
-            "Ranks   per channel          %d\n"                 \
-            "Total mem capacity (bytes)   %u\n",
-            name(), devicesPerRank, deviceBusWidth, burstSize, rowBufferSize,
-            columnsPerRowBuffer, rowsPerBank, banksPerRank, ranksPerChannel,
-            rowBufferSize * rowsPerBank * banksPerRank * ranksPerChannel);
-
-    string scheduler =  memSchedPolicy == Enums::fcfs ? "FCFS" : "FR-FCFS";
-    string address_mapping = addrMapping == Enums::RoRaBaChCo ? "RoRaBaChCo" :
-        (addrMapping == Enums::RoRaBaCoCh ? "RoRaBaCoCh" : "RoCoRaBaCh");
-    string page_policy = pageMgmt == Enums::open ? "OPEN" :
-        (pageMgmt == Enums::open_adaptive ? "OPEN (adaptive)" :
-        (pageMgmt == Enums::close_adaptive ? "CLOSE (adaptive)" : "CLOSE"));
-
-    DPRINTF(DRAM,
-            "Memory controller %s characteristics\n"    \
-            "Read buffer size     %d\n"                 \
-            "Write buffer size    %d\n"                 \
-            "Write high thresh    %d\n"                 \
-            "Write low thresh     %d\n"                 \
-            "Scheduler            %s\n"                 \
-            "Address mapping      %s\n"                 \
-            "Page policy          %s\n",
-            name(), readBufferSize, writeBufferSize, writeHighThreshold,
-            writeLowThreshold, scheduler, address_mapping, page_policy);
-
-    DPRINTF(DRAM, "Memory controller %s timing specs\n" \
-            "tRCD      %d ticks\n"                        \
-            "tCL       %d ticks\n"                        \
-            "tRP       %d ticks\n"                        \
-            "tBURST    %d ticks\n"                        \
-            "tRFC      %d ticks\n"                        \
-            "tREFI     %d ticks\n"                        \
-            "tWTR      %d ticks\n"                        \
-            "tXAW (%d) %d ticks\n",
-            name(), tRCD, tCL, tRP, tBURST, tRFC, tREFI, tWTR,
-            activationLimit, tXAW);
-}
-
-void
-SimpleDRAM::printQs() const {
-    DPRINTF(DRAM, "===READ QUEUE===\n\n");
-    for (auto i = readQueue.begin() ;  i != readQueue.end() ; ++i) {
-        DPRINTF(DRAM, "Read %lu\n", (*i)->addr);
-    }
-    DPRINTF(DRAM, "\n===RESP QUEUE===\n\n");
-    for (auto i = respQueue.begin() ;  i != respQueue.end() ; ++i) {
-        DPRINTF(DRAM, "Response %lu\n", (*i)->addr);
-    }
-    DPRINTF(DRAM, "\n===WRITE QUEUE===\n\n");
-    for (auto i = writeQueue.begin() ;  i != writeQueue.end() ; ++i) {
-        DPRINTF(DRAM, "Write %lu\n", (*i)->addr);
-    }
-}
-
-bool
-SimpleDRAM::recvTimingReq(PacketPtr pkt)
-{
-    /// @todo temporary hack to deal with memory corruption issues until
-    /// 4-phase transactions are complete
-    for (int x = 0; x < pendingDelete.size(); x++)
-        delete pendingDelete[x];
-    pendingDelete.clear();
-
-    // This is where we enter from the outside world
-    DPRINTF(DRAM, "recvTimingReq: request %s addr %lld size %d\n",
-            pkt->cmdString(), pkt->getAddr(), pkt->getSize());
-
-    // simply drop inhibited packets for now
-    if (pkt->memInhibitAsserted()) {
-        DPRINTF(DRAM, "Inhibited packet -- Dropping it now\n");
-        pendingDelete.push_back(pkt);
-        return true;
-    }
-
-    // Calc avg gap between requests
-    if (prevArrival != 0) {
-        totGap += curTick() - prevArrival;
-    }
-    prevArrival = curTick();
-
-
-    // Find out how many dram packets a pkt translates to
-    // If the burst size is equal or larger than the pkt size, then a pkt
-    // translates to only one dram packet. Otherwise, a pkt translates to
-    // multiple dram packets
-    unsigned size = pkt->getSize();
-    unsigned offset = pkt->getAddr() & (burstSize - 1);
-    unsigned int dram_pkt_count = divCeil(offset + size, burstSize);
-
-    // check local buffers and do not accept if full
-    if (pkt->isRead()) {
-        assert(size != 0);
-        if (readQueueFull(dram_pkt_count)) {
-            DPRINTF(DRAM, "Read queue full, not accepting\n");
-            // remember that we have to retry this port
-            retryRdReq = true;
-            numRdRetry++;
-            return false;
-        } else {
-            addToReadQueue(pkt, dram_pkt_count);
-            readReqs++;
-            bytesReadSys += size;
-        }
-    } else if (pkt->isWrite()) {
-        assert(size != 0);
-        if (writeQueueFull(dram_pkt_count)) {
-            DPRINTF(DRAM, "Write queue full, not accepting\n");
-            // remember that we have to retry this port
-            retryWrReq = true;
-            numWrRetry++;
-            return false;
-        } else {
-            addToWriteQueue(pkt, dram_pkt_count);
-            writeReqs++;
-            bytesWrittenSys += size;
-        }
-    } else {
-        DPRINTF(DRAM,"Neither read nor write, ignore timing\n");
-        neitherReadNorWrite++;
-        accessAndRespond(pkt, 1);
-    }
-
-    return true;
-}
-
-void
-SimpleDRAM::processRespondEvent()
-{
-    DPRINTF(DRAM,
-            "processRespondEvent(): Some req has reached its readyTime\n");
-
-    DRAMPacket* dram_pkt = respQueue.front();
-
-    if (dram_pkt->burstHelper) {
-        // it is a split packet
-        dram_pkt->burstHelper->burstsServiced++;
-        if (dram_pkt->burstHelper->burstsServiced ==
-            dram_pkt->burstHelper->burstCount) {
-            // we have now serviced all children packets of a system packet
-            // so we can now respond to the requester
-            // @todo we probably want to have a different front end and back
-            // end latency for split packets
-            accessAndRespond(dram_pkt->pkt, frontendLatency + backendLatency);
-            delete dram_pkt->burstHelper;
-            dram_pkt->burstHelper = NULL;
-        }
-    } else {
-        // it is not a split packet
-        accessAndRespond(dram_pkt->pkt, frontendLatency + backendLatency);
-    }
-
-    delete respQueue.front();
-    respQueue.pop_front();
-
-    if (!respQueue.empty()) {
-        assert(respQueue.front()->readyTime >= curTick());
-        assert(!respondEvent.scheduled());
-        schedule(respondEvent, respQueue.front()->readyTime);
-    } else {
-        // if there is nothing left in any queue, signal a drain
-        if (writeQueue.empty() && readQueue.empty() &&
-            drainManager) {
-            drainManager->signalDrainDone();
-            drainManager = NULL;
-        }
-    }
-
-    // We have made a location in the queue available at this point,
-    // so if there is a read that was forced to wait, retry now
-    if (retryRdReq) {
-        retryRdReq = false;
-        port.sendRetry();
-    }
-}
-
-void
-SimpleDRAM::chooseNextWrite()
-{
-    // This method does the arbitration between write requests. The
-    // chosen packet is simply moved to the head of the write
-    // queue. The other methods know that this is the place to
-    // look. For example, with FCFS, this method does nothing
-    assert(!writeQueue.empty());
-
-    if (writeQueue.size() == 1) {
-        DPRINTF(DRAM, "Single write request, nothing to do\n");
-        return;
-    }
-
-    if (memSchedPolicy == Enums::fcfs) {
-        // Do nothing, since the correct request is already head
-    } else if (memSchedPolicy == Enums::frfcfs) {
-        reorderQueue(writeQueue);
-    } else
-        panic("No scheduling policy chosen\n");
-
-    DPRINTF(DRAM, "Selected next write request\n");
-}
-
-bool
-SimpleDRAM::chooseNextRead()
-{
-    // This method does the arbitration between read requests. The
-    // chosen packet is simply moved to the head of the queue. The
-    // other methods know that this is the place to look. For example,
-    // with FCFS, this method does nothing
-    if (readQueue.empty()) {
-        DPRINTF(DRAM, "No read request to select\n");
-        return false;
-    }
-
-    // If there is only one request then there is nothing left to do
-    if (readQueue.size() == 1)
-        return true;
-
-    if (memSchedPolicy == Enums::fcfs) {
-        // Do nothing, since the request to serve is already the first
-        // one in the read queue
-    } else if (memSchedPolicy == Enums::frfcfs) {
-        reorderQueue(readQueue);
-    } else
-        panic("No scheduling policy chosen!\n");
-
-    DPRINTF(DRAM, "Selected next read request\n");
-    return true;
-}
-
-void
-SimpleDRAM::reorderQueue(std::deque<DRAMPacket*>& queue)
-{
-    // Only determine this when needed
-    uint64_t earliest_banks = 0;
-
-    // Search for row hits first, if no row hit is found then schedule the
-    // packet to one of the earliest banks available
-    bool found_earliest_pkt = false;
-    auto selected_pkt_it = queue.begin();
-
-    for (auto i = queue.begin(); i != queue.end() ; ++i) {
-        DRAMPacket* dram_pkt = *i;
-        const Bank& bank = dram_pkt->bankRef;
-        // Check if it is a row hit
-        if (bank.openRow == dram_pkt->row) {
-            DPRINTF(DRAM, "Row buffer hit\n");
-            selected_pkt_it = i;
-            break;
-        } else if (!found_earliest_pkt) {
-            // No row hit, go for first ready
-            if (earliest_banks == 0)
-                earliest_banks = minBankFreeAt(queue);
-
-            // Bank is ready or is the first available bank
-            if (bank.freeAt <= curTick() ||
-                bits(earliest_banks, dram_pkt->bankId, dram_pkt->bankId)) {
-                // Remember the packet to be scheduled to one of the earliest
-                // banks available
-                selected_pkt_it = i;
-                found_earliest_pkt = true;
-            }
-        }
-    }
-
-    DRAMPacket* selected_pkt = *selected_pkt_it;
-    queue.erase(selected_pkt_it);
-    queue.push_front(selected_pkt);
-}
-
-void
-SimpleDRAM::accessAndRespond(PacketPtr pkt, Tick static_latency)
-{
-    DPRINTF(DRAM, "Responding to Address %lld.. ",pkt->getAddr());
-
-    bool needsResponse = pkt->needsResponse();
-    // do the actual memory access which also turns the packet into a
-    // response
-    access(pkt);
-
-    // turn packet around to go back to requester if response expected
-    if (needsResponse) {
-        // access already turned the packet into a response
-        assert(pkt->isResponse());
-
-        // @todo someone should pay for this
-        pkt->busFirstWordDelay = pkt->busLastWordDelay = 0;
-
-        // queue the packet in the response queue to be sent out after
-        // the static latency has passed
-        port.schedTimingResp(pkt, curTick() + static_latency);
-    } else {
-        // @todo the packet is going to be deleted, and the DRAMPacket
-        // is still having a pointer to it
-        pendingDelete.push_back(pkt);
-    }
-
-    DPRINTF(DRAM, "Done\n");
-
-    return;
-}
-
-pair<Tick, Tick>
-SimpleDRAM::estimateLatency(DRAMPacket* dram_pkt, Tick inTime)
-{
-    // If a request reaches a bank at tick 'inTime', how much time
-    // *after* that does it take to finish the request, depending
-    // on bank status and page open policy. Note that this method
-    // considers only the time taken for the actual read or write
-    // to complete, NOT any additional time thereafter for tRAS or
-    // tRP.
-    Tick accLat = 0;
-    Tick bankLat = 0;
-    rowHitFlag = false;
-    Tick potentialActTick;
-
-    const Bank& bank = dram_pkt->bankRef;
-     // open-page policy or close_adaptive policy
-    if (pageMgmt == Enums::open || pageMgmt == Enums::open_adaptive ||
-        pageMgmt == Enums::close_adaptive) {
-        if (bank.openRow == dram_pkt->row) {
-            // When we have a row-buffer hit,
-            // we don't care about tRAS having expired or not,
-            // but do care about bank being free for access
-            rowHitFlag = true;
-
-            // When a series of requests arrive to the same row,
-            // DDR systems are capable of streaming data continuously
-            // at maximum bandwidth (subject to tCCD). Here, we approximate
-            // this condition, and assume that if whenever a bank is already
-            // busy and a new request comes in, it can be completed with no
-            // penalty beyond waiting for the existing read to complete.
-            if (bank.freeAt > inTime) {
-                accLat += bank.freeAt - inTime;
-                bankLat += 0;
-            } else {
-               // CAS latency only
-               accLat += tCL;
-               bankLat += tCL;
-            }
-
-        } else {
-            // Row-buffer miss, need to close existing row
-            // once tRAS has expired, then open the new one,
-            // then add cas latency.
-            Tick freeTime = std::max(bank.tRASDoneAt, bank.freeAt);
-
-            if (freeTime > inTime)
-               accLat += freeTime - inTime;
-
-            // If the there is no open row (open adaptive), then there
-            // is no precharge delay, otherwise go with tRP
-            Tick precharge_delay = bank.openRow == -1 ? 0 : tRP;
-
-            //The bank is free, and you may be able to activate
-            potentialActTick = inTime + accLat + precharge_delay;
-            if (potentialActTick < bank.actAllowedAt)
-                accLat += bank.actAllowedAt - potentialActTick;
-
-            accLat += precharge_delay + tRCD + tCL;
-            bankLat += precharge_delay + tRCD + tCL;
-        }
-    } else if (pageMgmt == Enums::close) {
-        // With a close page policy, no notion of
-        // bank.tRASDoneAt
-        if (bank.freeAt > inTime)
-            accLat += bank.freeAt - inTime;
-
-        //The bank is free, and you may be able to activate
-        potentialActTick = inTime + accLat;
-        if (potentialActTick < bank.actAllowedAt)
-            accLat += bank.actAllowedAt - potentialActTick;
-
-        // page already closed, simply open the row, and
-        // add cas latency
-        accLat += tRCD + tCL;
-        bankLat += tRCD + tCL;
-    } else
-        panic("No page management policy chosen\n");
-
-    DPRINTF(DRAM, "Returning < %lld, %lld > from estimateLatency()\n",
-            bankLat, accLat);
-
-    return make_pair(bankLat, accLat);
-}
-
-void
-SimpleDRAM::processNextReqEvent()
-{
-    scheduleNextReq();
-}
-
-void
-SimpleDRAM::recordActivate(Tick act_tick, uint8_t rank, uint8_t bank)
-{
-    assert(0 <= rank && rank < ranksPerChannel);
-    assert(actTicks[rank].size() == activationLimit);
-
-    DPRINTF(DRAM, "Activate at tick %d\n", act_tick);
-
-    // Tracking accesses after all banks are precharged.
-    // startTickPrechargeAll: is the tick when all the banks were again
-    // precharged. The difference between act_tick and startTickPrechargeAll
-    // gives the time for which DRAM doesn't get any accesses after refreshing
-    // or after a page is closed in closed-page or open-adaptive-page policy.
-    if ((numBanksActive == 0) && (act_tick > startTickPrechargeAll)) {
-        prechargeAllTime += act_tick - startTickPrechargeAll;
-    }
-
-    // No need to update number of active banks for closed-page policy as only 1
-    // bank will be activated at any given point, which will be instatntly
-    // precharged
-    if (pageMgmt == Enums::open || pageMgmt == Enums::open_adaptive ||
-        pageMgmt == Enums::close_adaptive)
-        ++numBanksActive;
-
-    // start by enforcing tRRD
-    for(int i = 0; i < banksPerRank; i++) {
-        // next activate must not happen before tRRD
-        banks[rank][i].actAllowedAt = act_tick + tRRD;
-    }
-    // tRC should be added to activation tick of the bank currently accessed,
-    // where tRC = tRAS + tRP, this is just for a check as actAllowedAt for same
-    // bank is already captured by bank.freeAt and bank.tRASDoneAt
-    banks[rank][bank].actAllowedAt = act_tick + tRAS + tRP;
-
-    // next, we deal with tXAW, if the activation limit is disabled
-    // then we are done
-    if (actTicks[rank].empty())
-        return;
-
-    // sanity check
-    if (actTicks[rank].back() && (act_tick - actTicks[rank].back()) < tXAW) {
-        // @todo For now, stick with a warning
-        warn("Got %d activates in window %d (%d - %d) which is smaller "
-             "than %d\n", activationLimit, act_tick - actTicks[rank].back(),
-             act_tick, actTicks[rank].back(), tXAW);
-    }
-
-    // shift the times used for the book keeping, the last element
-    // (highest index) is the oldest one and hence the lowest value
-    actTicks[rank].pop_back();
-
-    // record an new activation (in the future)
-    actTicks[rank].push_front(act_tick);
-
-    // cannot activate more than X times in time window tXAW, push the
-    // next one (the X + 1'st activate) to be tXAW away from the
-    // oldest in our window of X
-    if (actTicks[rank].back() && (act_tick - actTicks[rank].back()) < tXAW) {
-        DPRINTF(DRAM, "Enforcing tXAW with X = %d, next activate no earlier "
-                "than %d\n", activationLimit, actTicks[rank].back() + tXAW);
-            for(int j = 0; j < banksPerRank; j++)
-                // next activate must not happen before end of window
-                banks[rank][j].actAllowedAt = actTicks[rank].back() + tXAW;
-    }
-}
-
-void
-SimpleDRAM::doDRAMAccess(DRAMPacket* dram_pkt)
-{
-
-    DPRINTF(DRAM, "Timing access to addr %lld, rank/bank/row %d %d %d\n",
-            dram_pkt->addr, dram_pkt->rank, dram_pkt->bank, dram_pkt->row);
-
-    // estimate the bank and access latency
-    pair<Tick, Tick> lat = estimateLatency(dram_pkt, curTick());
-    Tick bankLat = lat.first;
-    Tick accessLat = lat.second;
-    Tick actTick;
-
-    // This request was woken up at this time based on a prior call
-    // to estimateLatency(). However, between then and now, both the
-    // accessLatency and/or busBusyUntil may have changed. We need
-    // to correct for that.
-
-    Tick addDelay = (curTick() + accessLat < busBusyUntil) ?
-        busBusyUntil - (curTick() + accessLat) : 0;
-
-    Bank& bank = dram_pkt->bankRef;
-
-    // Update bank state
-    if (pageMgmt == Enums::open || pageMgmt == Enums::open_adaptive ||
-        pageMgmt == Enums::close_adaptive) {
-        bank.freeAt = curTick() + addDelay + accessLat;
-
-        // If you activated a new row do to this access, the next access
-        // will have to respect tRAS for this bank.
-        if (!rowHitFlag) {
-            // any waiting for banks account for in freeAt
-            actTick = bank.freeAt - tCL - tRCD;
-            bank.tRASDoneAt = actTick + tRAS;
-            recordActivate(actTick, dram_pkt->rank, dram_pkt->bank);
-
-            // if we closed an open row as a result of this access,
-            // then sample the number of bytes accessed before
-            // resetting it
-            if (bank.openRow != -1)
-                bytesPerActivate.sample(bank.bytesAccessed);
-
-            // update the open row
-            bank.openRow = dram_pkt->row;
-
-            // start counting anew, this covers both the case when we
-            // auto-precharged, and when this access is forced to
-            // precharge
-            bank.bytesAccessed = 0;
-            bank.rowAccesses = 0;
-        }
-
-        // increment the bytes accessed and the accesses per row
-        bank.bytesAccessed += burstSize;
-        ++bank.rowAccesses;
-
-        // if we reached the max, then issue with an auto-precharge
-        bool auto_precharge = bank.rowAccesses == maxAccessesPerRow;
-
-        // if we did not hit the limit, we might still want to
-        // auto-precharge
-        if (!auto_precharge &&
-            (pageMgmt == Enums::open_adaptive ||
-             pageMgmt == Enums::close_adaptive)) {
-            // a twist on the open and close page policies:
-            // 1) open_adaptive page policy does not blindly keep the
-            // page open, but close it if there are no row hits, and there
-            // are bank conflicts in the queue
-            // 2) close_adaptive page policy does not blindly close the
-            // page, but closes it only if there are no row hits in the queue.
-            // In this case, only force an auto precharge when there
-            // are no same page hits in the queue
-            bool got_more_hits = false;
-            bool got_bank_conflict = false;
-
-            // either look at the read queue or write queue
-            const deque<DRAMPacket*>& queue = dram_pkt->isRead ? readQueue :
-                writeQueue;
-            auto p = queue.begin();
-            // make sure we are not considering the packet that we are
-            // currently dealing with (which is the head of the queue)
-            ++p;
-
-            // keep on looking until we have found required condition or
-            // reached the end
-            while (!(got_more_hits &&
-                    (got_bank_conflict || pageMgmt == Enums::close_adaptive)) &&
-                   p != queue.end()) {
-                bool same_rank_bank = (dram_pkt->rank == (*p)->rank) &&
-                    (dram_pkt->bank == (*p)->bank);
-                bool same_row = dram_pkt->row == (*p)->row;
-                got_more_hits |= same_rank_bank && same_row;
-                got_bank_conflict |= same_rank_bank && !same_row;
-                ++p;
-            }
-
-            // auto pre-charge when either
-            // 1) open_adaptive policy, we have not got any more hits, and
-            //    have a bank conflict
-            // 2) close_adaptive policy and we have not got any more hits
-            auto_precharge = !got_more_hits &&
-                (got_bank_conflict || pageMgmt == Enums::close_adaptive);
-        }
-
-        // if this access should use auto-precharge, then we are
-        // closing the row
-        if (auto_precharge) {
-            bank.openRow = -1;
-            bank.freeAt = std::max(bank.freeAt, bank.tRASDoneAt) + tRP;
-            --numBanksActive;
-            if (numBanksActive == 0) {
-                startTickPrechargeAll = std::max(startTickPrechargeAll,
-                                                 bank.freeAt);
-                DPRINTF(DRAM, "All banks precharged at tick: %ld\n",
-                        startTickPrechargeAll);
-            }
-
-            // sample the bytes per activate here since we are closing
-            // the page
-            bytesPerActivate.sample(bank.bytesAccessed);
-
-            DPRINTF(DRAM, "Auto-precharged bank: %d\n", dram_pkt->bankId);
-        }
-
-        DPRINTF(DRAM, "doDRAMAccess::bank.freeAt is %lld\n", bank.freeAt);
-    } else if (pageMgmt == Enums::close) {
-        actTick = curTick() + addDelay + accessLat - tRCD - tCL;
-        recordActivate(actTick, dram_pkt->rank, dram_pkt->bank);
-
-        // If the DRAM has a very quick tRAS, bank can be made free
-        // after consecutive tCL,tRCD,tRP times. In general, however,
-        // an additional wait is required to respect tRAS.
-        bank.freeAt = std::max(actTick + tRAS + tRP,
-                actTick + tRCD + tCL + tRP);
-        DPRINTF(DRAM, "doDRAMAccess::bank.freeAt is %lld\n", bank.freeAt);
-        bytesPerActivate.sample(burstSize);
-        startTickPrechargeAll = std::max(startTickPrechargeAll, bank.freeAt);
-    } else
-        panic("No page management policy chosen\n");
-
-    // Update request parameters
-    dram_pkt->readyTime = curTick() + addDelay + accessLat + tBURST;
-
-
-    DPRINTF(DRAM, "Req %lld: curtick is %lld accessLat is %d " \
-                  "readytime is %lld busbusyuntil is %lld. " \
-                  "Scheduling at readyTime\n", dram_pkt->addr,
-                   curTick(), accessLat, dram_pkt->readyTime, busBusyUntil);
-
-    // Make sure requests are not overlapping on the databus
-    assert (dram_pkt->readyTime - busBusyUntil >= tBURST);
-
-    // Update bus state
-    busBusyUntil = dram_pkt->readyTime;
-
-    DPRINTF(DRAM,"Access time is %lld\n",
-            dram_pkt->readyTime - dram_pkt->entryTime);
-
-    // Update the minimum timing between the requests
-    newTime = (busBusyUntil > tRP + tRCD + tCL) ?
-        std::max(busBusyUntil - (tRP + tRCD + tCL), curTick()) : curTick();
-
-    // Update the access related stats
-    if (dram_pkt->isRead) {
-        if (rowHitFlag)
-            readRowHits++;
-        bytesReadDRAM += burstSize;
-        perBankRdBursts[dram_pkt->bankId]++;
-    } else {
-        if (rowHitFlag)
-            writeRowHits++;
-        bytesWritten += burstSize;
-        perBankWrBursts[dram_pkt->bankId]++;
-
-        // At this point, commonality between reads and writes ends.
-        // For writes, we are done since we long ago responded to the
-        // requestor.
-        return;
-    }
-
-    // Update latency stats
-    totMemAccLat += dram_pkt->readyTime - dram_pkt->entryTime;
-    totBankLat += bankLat;
-    totBusLat += tBURST;
-    totQLat += dram_pkt->readyTime - dram_pkt->entryTime - bankLat - tBURST;
-
-
-    // At this point we're done dealing with the request
-    // It will be moved to a separate response queue with a
-    // correct readyTime, and eventually be sent back at that
-    //time
-    moveToRespQ();
-
-    // Schedule the next read event
-    if (!nextReqEvent.scheduled() && !stopReads) {
-        schedule(nextReqEvent, newTime);
-    } else {
-        if (newTime < nextReqEvent.when())
-            reschedule(nextReqEvent, newTime);
-    }
-}
-
-void
-SimpleDRAM::moveToRespQ()
-{
-    // Remove from read queue
-    DRAMPacket* dram_pkt = readQueue.front();
-    readQueue.pop_front();
-
-    // sanity check
-    assert(dram_pkt->size <= burstSize);
-
-    // Insert into response queue sorted by readyTime
-    // It will be sent back to the requestor at its
-    // readyTime
-    if (respQueue.empty()) {
-        respQueue.push_front(dram_pkt);
-        assert(!respondEvent.scheduled());
-        assert(dram_pkt->readyTime >= curTick());
-        schedule(respondEvent, dram_pkt->readyTime);
-    } else {
-        bool done = false;
-        auto i = respQueue.begin();
-        while (!done && i != respQueue.end()) {
-            if ((*i)->readyTime > dram_pkt->readyTime) {
-                respQueue.insert(i, dram_pkt);
-                done = true;
-            }
-            ++i;
-        }
-
-        if (!done)
-            respQueue.push_back(dram_pkt);
-
-        assert(respondEvent.scheduled());
-
-        if (respQueue.front()->readyTime < respondEvent.when()) {
-            assert(respQueue.front()->readyTime >= curTick());
-            reschedule(respondEvent, respQueue.front()->readyTime);
-        }
-    }
-}
-
-void
-SimpleDRAM::scheduleNextReq()
-{
-    DPRINTF(DRAM, "Reached scheduleNextReq()\n");
-
-    // Figure out which read request goes next, and move it to the
-    // front of the read queue
-    if (!chooseNextRead()) {
-        // In the case there is no read request to go next, trigger
-        // writes if we have passed the low threshold (or if we are
-        // draining)
-        if (!writeQueue.empty() && !writeEvent.scheduled() &&
-            (writeQueue.size() > writeLowThreshold || drainManager))
-            triggerWrites();
-    } else {
-        doDRAMAccess(readQueue.front());
-    }
-}
-
-Tick
-SimpleDRAM::maxBankFreeAt() const
-{
-    Tick banksFree = 0;
-
-    for(int i = 0; i < ranksPerChannel; i++)
-        for(int j = 0; j < banksPerRank; j++)
-            banksFree = std::max(banks[i][j].freeAt, banksFree);
-
-    return banksFree;
-}
-
-uint64_t
-SimpleDRAM::minBankFreeAt(const deque<DRAMPacket*>& queue) const
-{
-    uint64_t bank_mask = 0;
-    Tick freeAt = MaxTick;
-
-    // detemrine if we have queued transactions targetting the
-    // bank in question
-    vector<bool> got_waiting(ranksPerChannel * banksPerRank, false);
-    for (auto p = queue.begin(); p != queue.end(); ++p) {
-        got_waiting[(*p)->bankId] = true;
-    }
-
-    for (int i = 0; i < ranksPerChannel; i++) {
-        for (int j = 0; j < banksPerRank; j++) {
-            // if we have waiting requests for the bank, and it is
-            // amongst the first available, update the mask
-            if (got_waiting[i * banksPerRank + j] &&
-                banks[i][j].freeAt <= freeAt) {
-                // reset bank mask if new minimum is found
-                if (banks[i][j].freeAt < freeAt)
-                    bank_mask = 0;
-                // set the bit corresponding to the available bank
-                uint8_t bit_index = i * ranksPerChannel + j;
-                replaceBits(bank_mask, bit_index, bit_index, 1);
-                freeAt = banks[i][j].freeAt;
-            }
-        }
-    }
-    return bank_mask;
-}
-
-void
-SimpleDRAM::processRefreshEvent()
-{
-    DPRINTF(DRAM, "Refreshing at tick %ld\n", curTick());
-
-    Tick banksFree = std::max(curTick(), maxBankFreeAt()) + tRFC;
-
-    for(int i = 0; i < ranksPerChannel; i++)
-        for(int j = 0; j < banksPerRank; j++) {
-            banks[i][j].freeAt = banksFree;
-            banks[i][j].openRow = -1;
-        }
-
-    // updating startTickPrechargeAll, isprechargeAll
-    numBanksActive = 0;
-    startTickPrechargeAll = banksFree;
-
-    schedule(refreshEvent, curTick() + tREFI);
-}
-
-void
-SimpleDRAM::regStats()
-{
-    using namespace Stats;
-
-    AbstractMemory::regStats();
-
-    readReqs
-        .name(name() + ".readReqs")
-        .desc("Number of read requests accepted");
-
-    writeReqs
-        .name(name() + ".writeReqs")
-        .desc("Number of write requests accepted");
-
-    readBursts
-        .name(name() + ".readBursts")
-        .desc("Number of DRAM read bursts, "
-              "including those serviced by the write queue");
-
-    writeBursts
-        .name(name() + ".writeBursts")
-        .desc("Number of DRAM write bursts, "
-              "including those merged in the write queue");
-
-    servicedByWrQ
-        .name(name() + ".servicedByWrQ")
-        .desc("Number of DRAM read bursts serviced by the write queue");
-
-    mergedWrBursts
-        .name(name() + ".mergedWrBursts")
-        .desc("Number of DRAM write bursts merged with an existing one");
-
-    neitherReadNorWrite
-        .name(name() + ".neitherReadNorWriteReqs")
-        .desc("Number of requests that are neither read nor write");
-
-    perBankRdBursts
-        .init(banksPerRank * ranksPerChannel)
-        .name(name() + ".perBankRdBursts")
-        .desc("Per bank write bursts");
-
-    perBankWrBursts
-        .init(banksPerRank * ranksPerChannel)
-        .name(name() + ".perBankWrBursts")
-        .desc("Per bank write bursts");
-
-    avgRdQLen
-        .name(name() + ".avgRdQLen")
-        .desc("Average read queue length when enqueuing")
-        .precision(2);
-
-    avgWrQLen
-        .name(name() + ".avgWrQLen")
-        .desc("Average write queue length when enqueuing")
-        .precision(2);
-
-    totQLat
-        .name(name() + ".totQLat")
-        .desc("Total ticks spent queuing");
-
-    totBankLat
-        .name(name() + ".totBankLat")
-        .desc("Total ticks spent accessing banks");
-
-    totBusLat
-        .name(name() + ".totBusLat")
-        .desc("Total ticks spent in databus transfers");
-
-    totMemAccLat
-        .name(name() + ".totMemAccLat")
-        .desc("Total ticks spent from burst creation until serviced "
-              "by the DRAM");
-
-    avgQLat
-        .name(name() + ".avgQLat")
-        .desc("Average queueing delay per DRAM burst")
-        .precision(2);
-
-    avgQLat = totQLat / (readBursts - servicedByWrQ);
-
-    avgBankLat
-        .name(name() + ".avgBankLat")
-        .desc("Average bank access latency per DRAM burst")
-        .precision(2);
-
-    avgBankLat = totBankLat / (readBursts - servicedByWrQ);
-
-    avgBusLat
-        .name(name() + ".avgBusLat")
-        .desc("Average bus latency per DRAM burst")
-        .precision(2);
-
-    avgBusLat = totBusLat / (readBursts - servicedByWrQ);
-
-    avgMemAccLat
-        .name(name() + ".avgMemAccLat")
-        .desc("Average memory access latency per DRAM burst")
-        .precision(2);
-
-    avgMemAccLat = totMemAccLat / (readBursts - servicedByWrQ);
-
-    numRdRetry
-        .name(name() + ".numRdRetry")
-        .desc("Number of times read queue was full causing retry");
-
-    numWrRetry
-        .name(name() + ".numWrRetry")
-        .desc("Number of times write queue was full causing retry");
-
-    readRowHits
-        .name(name() + ".readRowHits")
-        .desc("Number of row buffer hits during reads");
-
-    writeRowHits
-        .name(name() + ".writeRowHits")
-        .desc("Number of row buffer hits during writes");
-
-    readRowHitRate
-        .name(name() + ".readRowHitRate")
-        .desc("Row buffer hit rate for reads")
-        .precision(2);
-
-    readRowHitRate = (readRowHits / (readBursts - servicedByWrQ)) * 100;
-
-    writeRowHitRate
-        .name(name() + ".writeRowHitRate")
-        .desc("Row buffer hit rate for writes")
-        .precision(2);
-
-    writeRowHitRate = (writeRowHits / (writeBursts - mergedWrBursts)) * 100;
-
-    readPktSize
-        .init(ceilLog2(burstSize) + 1)
-        .name(name() + ".readPktSize")
-        .desc("Read request sizes (log2)");
-
-     writePktSize
-        .init(ceilLog2(burstSize) + 1)
-        .name(name() + ".writePktSize")
-        .desc("Write request sizes (log2)");
-
-     rdQLenPdf
-        .init(readBufferSize)
-        .name(name() + ".rdQLenPdf")
-        .desc("What read queue length does an incoming req see");
-
-     wrQLenPdf
-        .init(writeBufferSize)
-        .name(name() + ".wrQLenPdf")
-        .desc("What write queue length does an incoming req see");
-
-     bytesPerActivate
-         .init(maxAccessesPerRow)
-         .name(name() + ".bytesPerActivate")
-         .desc("Bytes accessed per row activation")
-         .flags(nozero);
-
-    bytesReadDRAM
-        .name(name() + ".bytesReadDRAM")
-        .desc("Total number of bytes read from DRAM");
-
-    bytesReadWrQ
-        .name(name() + ".bytesReadWrQ")
-        .desc("Total number of bytes read from write queue");
-
-    bytesWritten
-        .name(name() + ".bytesWritten")
-        .desc("Total number of bytes written to DRAM");
-
-    bytesReadSys
-        .name(name() + ".bytesReadSys")
-        .desc("Total read bytes from the system interface side");
-
-    bytesWrittenSys
-        .name(name() + ".bytesWrittenSys")
-        .desc("Total written bytes from the system interface side");
-
-    avgRdBW
-        .name(name() + ".avgRdBW")
-        .desc("Average DRAM read bandwidth in MiByte/s")
-        .precision(2);
-
-    avgRdBW = (bytesReadDRAM / 1000000) / simSeconds;
-
-    avgWrBW
-        .name(name() + ".avgWrBW")
-        .desc("Average achieved write bandwidth in MiByte/s")
-        .precision(2);
-
-    avgWrBW = (bytesWritten / 1000000) / simSeconds;
-
-    avgRdBWSys
-        .name(name() + ".avgRdBWSys")
-        .desc("Average system read bandwidth in MiByte/s")
-        .precision(2);
-
-    avgRdBWSys = (bytesReadSys / 1000000) / simSeconds;
-
-    avgWrBWSys
-        .name(name() + ".avgWrBWSys")
-        .desc("Average system write bandwidth in MiByte/s")
-        .precision(2);
-
-    avgWrBWSys = (bytesWrittenSys / 1000000) / simSeconds;
-
-    peakBW
-        .name(name() + ".peakBW")
-        .desc("Theoretical peak bandwidth in MiByte/s")
-        .precision(2);
-
-    peakBW = (SimClock::Frequency / tBURST) * burstSize / 1000000;
-
-    busUtil
-        .name(name() + ".busUtil")
-        .desc("Data bus utilization in percentage")
-        .precision(2);
-
-    busUtil = (avgRdBW + avgWrBW) / peakBW * 100;
-
-    totGap
-        .name(name() + ".totGap")
-        .desc("Total gap between requests");
-
-    avgGap
-        .name(name() + ".avgGap")
-        .desc("Average gap between requests")
-        .precision(2);
-
-    avgGap = totGap / (readReqs + writeReqs);
-
-    // Stats for DRAM Power calculation based on Micron datasheet
-    busUtilRead
-        .name(name() + ".busUtilRead")
-        .desc("Data bus utilization in percentage for reads")
-        .precision(2);
-
-    busUtilRead = avgRdBW / peakBW * 100;
-
-    busUtilWrite
-        .name(name() + ".busUtilWrite")
-        .desc("Data bus utilization in percentage for writes")
-        .precision(2);
-
-    busUtilWrite = avgWrBW / peakBW * 100;
-
-    pageHitRate
-        .name(name() + ".pageHitRate")
-        .desc("Row buffer hit rate, read and write combined")
-        .precision(2);
-
-    pageHitRate = (writeRowHits + readRowHits) /
-        (writeBursts - mergedWrBursts + readBursts - servicedByWrQ) * 100;
-
-    prechargeAllPercent
-        .name(name() + ".prechargeAllPercent")
-        .desc("Percentage of time for which DRAM has all the banks in "
-              "precharge state")
-        .precision(2);
-
-    prechargeAllPercent = prechargeAllTime / simTicks * 100;
-}
-
-void
-SimpleDRAM::recvFunctional(PacketPtr pkt)
-{
-    // rely on the abstract memory
-    functionalAccess(pkt);
-}
-
-BaseSlavePort&
-SimpleDRAM::getSlavePort(const string &if_name, PortID idx)
-{
-    if (if_name != "port") {
-        return MemObject::getSlavePort(if_name, idx);
-    } else {
-        return port;
-    }
-}
-
-unsigned int
-SimpleDRAM::drain(DrainManager *dm)
-{
-    unsigned int count = port.drain(dm);
-
-    // if there is anything in any of our internal queues, keep track
-    // of that as well
-    if (!(writeQueue.empty() && readQueue.empty() &&
-          respQueue.empty())) {
-        DPRINTF(Drain, "DRAM controller not drained, write: %d, read: %d,"
-                " resp: %d\n", writeQueue.size(), readQueue.size(),
-                respQueue.size());
-        ++count;
-        drainManager = dm;
-        // the only part that is not drained automatically over time
-        // is the write queue, thus trigger writes if there are any
-        // waiting and no reads waiting, otherwise wait until the
-        // reads are done
-        if (readQueue.empty() && !writeQueue.empty() &&
-            !writeEvent.scheduled())
-            triggerWrites();
-    }
-
-    if (count)
-        setDrainState(Drainable::Draining);
-    else
-        setDrainState(Drainable::Drained);
-    return count;
-}
-
-SimpleDRAM::MemoryPort::MemoryPort(const std::string& name, SimpleDRAM& _memory)
-    : QueuedSlavePort(name, &_memory, queue), queue(_memory, *this),
-      memory(_memory)
-{ }
-
-AddrRangeList
-SimpleDRAM::MemoryPort::getAddrRanges() const
-{
-    AddrRangeList ranges;
-    ranges.push_back(memory.getAddrRange());
-    return ranges;
-}
-
-void
-SimpleDRAM::MemoryPort::recvFunctional(PacketPtr pkt)
-{
-    pkt->pushLabel(memory.name());
-
-    if (!queue.checkFunctional(pkt)) {
-        // Default implementation of SimpleTimingPort::recvFunctional()
-        // calls recvAtomic() and throws away the latency; we can save a
-        // little here by just not calculating the latency.
-        memory.recvFunctional(pkt);
-    }
-
-    pkt->popLabel();
-}
-
-Tick
-SimpleDRAM::MemoryPort::recvAtomic(PacketPtr pkt)
-{
-    return memory.recvAtomic(pkt);
-}
-
-bool
-SimpleDRAM::MemoryPort::recvTimingReq(PacketPtr pkt)
-{
-    // pass it to the memory controller
-    return memory.recvTimingReq(pkt);
-}
-
-SimpleDRAM*
-SimpleDRAMParams::create()
-{
-    return new SimpleDRAM(this);
-}
diff --git a/src/mem/simple_dram.hh b/src/mem/simple_dram.hh
deleted file mode 100644 (file)
index e3755fe..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,644 +0,0 @@
-/*
- * Copyright (c) 2012 ARM Limited
- * All rights reserved
- *
- * The license below extends only to copyright in the software and shall
- * not be construed as granting a license to any other intellectual
- * property including but not limited to intellectual property relating
- * to a hardware implementation of the functionality of the software
- * licensed hereunder.  You may use the software subject to the license
- * terms below provided that you ensure that this notice is replicated
- * unmodified and in its entirety in all distributions of the software,
- * modified or unmodified, in source code or in binary form.
- *
- * Copyright (c) 2013 Amin Farmahini-Farahani
- * All rights reserved.
- *
- * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
- * modification, are permitted provided that the following conditions are
- * met: redistributions of source code must retain the above copyright
- * notice, this list of conditions and the following disclaimer;
- * redistributions in binary form must reproduce the above copyright
- * notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
- * documentation and/or other materials provided with the distribution;
- * neither the name of the copyright holders nor the names of its
- * contributors may be used to endorse or promote products derived from
- * this software without specific prior written permission.
- *
- * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
- * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
- * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
- * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
- * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
- * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
- * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
- * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
- * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
- * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
- * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
- *
- * Authors: Andreas Hansson
- *          Ani Udipi
- *          Neha Agarwal
- */
-
-/**
- * @file
- * SimpleDRAM declaration
- */
-
-#ifndef __MEM_SIMPLE_DRAM_HH__
-#define __MEM_SIMPLE_DRAM_HH__
-
-#include <deque>
-
-#include "base/statistics.hh"
-#include "enums/AddrMap.hh"
-#include "enums/MemSched.hh"
-#include "enums/PageManage.hh"
-#include "mem/abstract_mem.hh"
-#include "mem/qport.hh"
-#include "params/SimpleDRAM.hh"
-#include "sim/eventq.hh"
-
-/**
- * The simple DRAM is a basic single-channel memory controller aiming
- * to mimic a high-level DRAM controller and the most important timing
- * constraints associated with the DRAM. The focus is really on
- * modelling the impact on the system rather than the DRAM itself,
- * hence the focus is on the controller model and not on the
- * memory. By adhering to the correct timing constraints, ultimately
- * there is no need for a memory model in addition to the controller
- * model.
- *
- * As a basic design principle, this controller is not cycle callable,
- * but instead uses events to decide when new decisions can be made,
- * when resources become available, when things are to be considered
- * done, and when to send things back. Through these simple
- * principles, we achieve a performant model that is not
- * cycle-accurate, but enables us to evaluate the system impact of a
- * wide range of memory technologies, and also collect statistics
- * about the use of the memory.
- */
-class SimpleDRAM : public AbstractMemory
-{
-
-  private:
-
-    // For now, make use of a queued slave port to avoid dealing with
-    // flow control for the responses being sent back
-    class MemoryPort : public QueuedSlavePort
-    {
-
-        SlavePacketQueue queue;
-        SimpleDRAM& memory;
-
-      public:
-
-        MemoryPort(const std::string& name, SimpleDRAM& _memory);
-
-      protected:
-
-        Tick recvAtomic(PacketPtr pkt);
-
-        void recvFunctional(PacketPtr pkt);
-
-        bool recvTimingReq(PacketPtr);
-
-        virtual AddrRangeList getAddrRanges() const;
-
-    };
-
-    /**
-     * Our incoming port, for a multi-ported controller add a crossbar
-     * in front of it
-     */
-    MemoryPort port;
-
-    /**
-     * Remember if we have to retry a request when available.
-     */
-    bool retryRdReq;
-    bool retryWrReq;
-
-    /**
-     * Remember that a row buffer hit occured
-     */
-    bool rowHitFlag;
-
-    /**
-     * Use this flag to shutoff reads, i.e. do not schedule any reads
-     * beyond those already done so that we can turn the bus around
-     * and do a few writes, or refresh, or whatever
-     */
-    bool stopReads;
-
-    /** List to keep track of activate ticks */
-    std::vector<std::deque<Tick>> actTicks;
-
-    /**
-     * A basic class to track the bank state indirectly via times
-     * "freeAt" and "tRASDoneAt" and what page is currently open. The
-     * bank also keeps track of how many bytes have been accessed in
-     * the open row since it was opened.
-     */
-    class Bank
-    {
-
-      public:
-
-        static const uint32_t INVALID_ROW = -1;
-
-        uint32_t openRow;
-
-        Tick freeAt;
-        Tick tRASDoneAt;
-        Tick actAllowedAt;
-
-        uint32_t rowAccesses;
-        uint32_t bytesAccessed;
-
-        Bank() :
-            openRow(INVALID_ROW), freeAt(0), tRASDoneAt(0), actAllowedAt(0),
-            rowAccesses(0), bytesAccessed(0)
-        { }
-    };
-
-    /**
-     * A burst helper helps organize and manage a packet that is larger than
-     * the DRAM burst size. A system packet that is larger than the burst size
-     * is split into multiple DRAM packets and all those DRAM packets point to
-     * a single burst helper such that we know when the whole packet is served.
-     */
-    class BurstHelper {
-
-      public:
-
-        /** Number of DRAM bursts requred for a system packet **/
-        const unsigned int burstCount;
-
-        /** Number of DRAM bursts serviced so far for a system packet **/
-        unsigned int burstsServiced;
-
-        BurstHelper(unsigned int _burstCount)
-            : burstCount(_burstCount), burstsServiced(0)
-            { }
-    };
-
-    /**
-     * A DRAM packet stores packets along with the timestamp of when
-     * the packet entered the queue, and also the decoded address.
-     */
-    class DRAMPacket {
-
-      public:
-
-        /** When did request enter the controller */
-        const Tick entryTime;
-
-        /** When will request leave the controller */
-        Tick readyTime;
-
-        /** This comes from the outside world */
-        const PacketPtr pkt;
-
-        const bool isRead;
-
-        /** Will be populated by address decoder */
-        const uint8_t rank;
-        const uint8_t bank;
-        const uint16_t row;
-
-        /**
-         * Bank id is calculated considering banks in all the ranks
-         * eg: 2 ranks each with 8 banks, then bankId = 0 --> rank0, bank0 and
-         * bankId = 8 --> rank1, bank0
-         */
-        const uint16_t bankId;
-
-        /**
-         * The starting address of the DRAM packet.
-         * This address could be unaligned to burst size boundaries. The
-         * reason is to keep the address offset so we can accurately check
-         * incoming read packets with packets in the write queue.
-         */
-        Addr addr;
-
-        /**
-         * The size of this dram packet in bytes
-         * It is always equal or smaller than DRAM burst size
-         */
-        unsigned int size;
-
-        /**
-         * A pointer to the BurstHelper if this DRAMPacket is a split packet
-         * If not a split packet (common case), this is set to NULL
-         */
-        BurstHelper* burstHelper;
-        Bank& bankRef;
-
-        DRAMPacket(PacketPtr _pkt, bool is_read, uint8_t _rank, uint8_t _bank,
-                   uint16_t _row, uint16_t bank_id, Addr _addr,
-                   unsigned int _size, Bank& bank_ref)
-            : entryTime(curTick()), readyTime(curTick()),
-              pkt(_pkt), isRead(is_read), rank(_rank), bank(_bank), row(_row),
-              bankId(bank_id), addr(_addr), size(_size), burstHelper(NULL),
-              bankRef(bank_ref)
-        { }
-
-    };
-
-    /**
-     * Bunch of things requires to setup "events" in gem5
-     * When event "writeEvent" occurs for example, the method
-     * processWriteEvent is called; no parameters are allowed
-     * in these methods
-     */
-    void processWriteEvent();
-    EventWrapper<SimpleDRAM, &SimpleDRAM::processWriteEvent> writeEvent;
-
-    void processRespondEvent();
-    EventWrapper<SimpleDRAM, &SimpleDRAM::processRespondEvent> respondEvent;
-
-    void processRefreshEvent();
-    EventWrapper<SimpleDRAM, &SimpleDRAM::processRefreshEvent> refreshEvent;
-
-    void processNextReqEvent();
-    EventWrapper<SimpleDRAM,&SimpleDRAM::processNextReqEvent> nextReqEvent;
-
-
-    /**
-     * Check if the read queue has room for more entries
-     *
-     * @param pktCount The number of entries needed in the read queue
-     * @return true if read queue is full, false otherwise
-     */
-    bool readQueueFull(unsigned int pktCount) const;
-
-    /**
-     * Check if the write queue has room for more entries
-     *
-     * @param pktCount The number of entries needed in the write queue
-     * @return true if write queue is full, false otherwise
-     */
-    bool writeQueueFull(unsigned int pktCount) const;
-
-    /**
-     * When a new read comes in, first check if the write q has a
-     * pending request to the same address.\ If not, decode the
-     * address to populate rank/bank/row, create one or mutliple
-     * "dram_pkt", and push them to the back of the read queue.\
-     * If this is the only
-     * read request in the system, schedule an event to start
-     * servicing it.
-     *
-     * @param pkt The request packet from the outside world
-     * @param pktCount The number of DRAM bursts the pkt
-     * translate to. If pkt size is larger then one full burst,
-     * then pktCount is greater than one.
-     */
-    void addToReadQueue(PacketPtr pkt, unsigned int pktCount);
-
-    /**
-     * Decode the incoming pkt, create a dram_pkt and push to the
-     * back of the write queue. \If the write q length is more than
-     * the threshold specified by the user, ie the queue is beginning
-     * to get full, stop reads, and start draining writes.
-     *
-     * @param pkt The request packet from the outside world
-     * @param pktCount The number of DRAM bursts the pkt
-     * translate to. If pkt size is larger then one full burst,
-     * then pktCount is greater than one.
-     */
-    void addToWriteQueue(PacketPtr pkt, unsigned int pktCount);
-
-    /**
-     * Actually do the DRAM access - figure out the latency it
-     * will take to service the req based on bank state, channel state etc
-     * and then update those states to account for this request.\ Based
-     * on this, update the packet's "readyTime" and move it to the
-     * response q from where it will eventually go back to the outside
-     * world.
-     *
-     * @param pkt The DRAM packet created from the outside world pkt
-     */
-    void doDRAMAccess(DRAMPacket* dram_pkt);
-
-    /**
-     * Check when the channel is free to turnaround, add turnaround
-     * delay and schedule a whole bunch of writes.
-     */
-    void triggerWrites();
-
-    /**
-     * When a packet reaches its "readyTime" in the response Q,
-     * use the "access()" method in AbstractMemory to actually
-     * create the response packet, and send it back to the outside
-     * world requestor.
-     *
-     * @param pkt The packet from the outside world
-     * @param static_latency Static latency to add before sending the packet
-     */
-    void accessAndRespond(PacketPtr pkt, Tick static_latency);
-
-    /**
-     * Address decoder to figure out physical mapping onto ranks,
-     * banks, and rows. This function is called multiple times on the same
-     * system packet if the pakcet is larger than burst of the memory. The
-     * dramPktAddr is used for the offset within the packet.
-     *
-     * @param pkt The packet from the outside world
-     * @param dramPktAddr The starting address of the DRAM packet
-     * @param size The size of the DRAM packet in bytes
-     * @param isRead Is the request for a read or a write to DRAM
-     * @return A DRAMPacket pointer with the decoded information
-     */
-    DRAMPacket* decodeAddr(PacketPtr pkt, Addr dramPktAddr, unsigned int size,
-                           bool isRead);
-
-    /**
-     * The memory schduler/arbiter - picks which read request needs to
-     * go next, based on the specified policy such as FCFS or FR-FCFS
-     * and moves it to the head of the read queue.
-     *
-     * @return True if a request was chosen and false if queue is empty
-     */
-    bool chooseNextRead();
-
-    /**
-     * Calls chooseNextReq() to pick the right request, then calls
-     * doDRAMAccess on that request in order to actually service
-     * that request
-     */
-    void scheduleNextReq();
-
-    /**
-     *Looks at the state of the banks, channels, row buffer hits etc
-     * to estimate how long a request will take to complete.
-     *
-     * @param dram_pkt The request for which we want to estimate latency
-     * @param inTime The tick at which you want to probe the memory
-     *
-     * @return A pair of ticks, one indicating how many ticks *after*
-     *         inTime the request require, and the other indicating how
-     *         much of that was just the bank access time, ignoring the
-     *         ticks spent simply waiting for resources to become free
-     */
-    std::pair<Tick, Tick> estimateLatency(DRAMPacket* dram_pkt, Tick inTime);
-
-    /**
-     * Move the request at the head of the read queue to the response
-     * queue, sorting by readyTime.\ If it is the only packet in the
-     * response queue, schedule a respond event to send it back to the
-     * outside world
-     */
-    void moveToRespQ();
-
-    /**
-     * Scheduling policy within the write queue
-     */
-    void chooseNextWrite();
-
-    /**
-     * For FR-FCFS policy reorder the read/write queue depending on row buffer
-     * hits and earliest banks available in DRAM
-     */
-    void reorderQueue(std::deque<DRAMPacket*>& queue);
-
-    /**
-     * Looking at all banks, determine the moment in time when they
-     * are all free.
-     *
-     * @return The tick when all banks are free
-     */
-    Tick maxBankFreeAt() const;
-
-    /**
-     * Find which are the earliest available banks for the enqueued
-     * requests. Assumes maximum of 64 banks per DIMM
-     *
-     * @param Queued requests to consider
-     * @return One-hot encoded mask of bank indices
-     */
-    uint64_t minBankFreeAt(const std::deque<DRAMPacket*>& queue) const;
-
-    /**
-     * Keep track of when row activations happen, in order to enforce
-     * the maximum number of activations in the activation window. The
-     * method updates the time that the banks become available based
-     * on the current limits.
-     */
-    void recordActivate(Tick act_tick, uint8_t rank, uint8_t bank);
-
-    void printParams() const;
-
-    /**
-     * Used for debugging to observe the contents of the queues.
-     */
-    void printQs() const;
-
-    /**
-     * The controller's main read and write queues
-     */
-    std::deque<DRAMPacket*> readQueue;
-    std::deque<DRAMPacket*> writeQueue;
-
-    /**
-     * Response queue where read packets wait after we're done working
-     * with them, but it's not time to send the response yet. The
-     * responses are stored seperately mostly to keep the code clean
-     * and help with events scheduling. For all logical purposes such
-     * as sizing the read queue, this and the main read queue need to
-     * be added together.
-     */
-    std::deque<DRAMPacket*> respQueue;
-
-    /**
-     * If we need to drain, keep the drain manager around until we're
-     * done here.
-     */
-    DrainManager *drainManager;
-
-    /**
-     * Multi-dimensional vector of banks, first dimension is ranks,
-     * second is bank
-     */
-    std::vector<std::vector<Bank> > banks;
-
-    /**
-     * The following are basic design parameters of the memory
-     * controller, and are initialized based on parameter values.
-     * The rowsPerBank is determined based on the capacity, number of
-     * ranks and banks, the burst size, and the row buffer size.
-     */
-    const uint32_t deviceBusWidth;
-    const uint32_t burstLength;
-    const uint32_t deviceRowBufferSize;
-    const uint32_t devicesPerRank;
-    const uint32_t burstSize;
-    const uint32_t rowBufferSize;
-    const uint32_t columnsPerRowBuffer;
-    const uint32_t ranksPerChannel;
-    const uint32_t banksPerRank;
-    const uint32_t channels;
-    uint32_t rowsPerBank;
-    const uint32_t readBufferSize;
-    const uint32_t writeBufferSize;
-    const uint32_t writeHighThreshold;
-    const uint32_t writeLowThreshold;
-    const uint32_t minWritesPerSwitch;
-    uint32_t writesThisTime;
-
-    /**
-     * Basic memory timing parameters initialized based on parameter
-     * values.
-     */
-    const Tick tWTR;
-    const Tick tBURST;
-    const Tick tRCD;
-    const Tick tCL;
-    const Tick tRP;
-    const Tick tRAS;
-    const Tick tRFC;
-    const Tick tREFI;
-    const Tick tRRD;
-    const Tick tXAW;
-    const uint32_t activationLimit;
-
-    /**
-     * Memory controller configuration initialized based on parameter
-     * values.
-     */
-    Enums::MemSched memSchedPolicy;
-    Enums::AddrMap addrMapping;
-    Enums::PageManage pageMgmt;
-
-    /**
-     * Max column accesses (read and write) per row, before forefully
-     * closing it.
-     */
-    const uint32_t maxAccessesPerRow;
-
-    /**
-     * Pipeline latency of the controller frontend. The frontend
-     * contribution is added to writes (that complete when they are in
-     * the write buffer) and reads that are serviced the write buffer.
-     */
-    const Tick frontendLatency;
-
-    /**
-     * Pipeline latency of the backend and PHY. Along with the
-     * frontend contribution, this latency is added to reads serviced
-     * by the DRAM.
-     */
-    const Tick backendLatency;
-
-    /**
-     * Till when has the main data bus been spoken for already?
-     */
-    Tick busBusyUntil;
-
-    Tick prevArrival;
-
-    // The absolute soonest you have to start thinking about the
-    // next request is the longest access time that can occur before
-    // busBusyUntil. Assuming you need to precharge,
-    // open a new row, and access, it is tRP + tRCD + tCL
-    Tick newTime;
-
-    // All statistics that the model needs to capture
-    Stats::Scalar readReqs;
-    Stats::Scalar writeReqs;
-    Stats::Scalar readBursts;
-    Stats::Scalar writeBursts;
-    Stats::Scalar bytesReadDRAM;
-    Stats::Scalar bytesReadWrQ;
-    Stats::Scalar bytesWritten;
-    Stats::Scalar bytesReadSys;
-    Stats::Scalar bytesWrittenSys;
-    Stats::Scalar servicedByWrQ;
-    Stats::Scalar mergedWrBursts;
-    Stats::Scalar neitherReadNorWrite;
-    Stats::Vector perBankRdBursts;
-    Stats::Vector perBankWrBursts;
-    Stats::Scalar numRdRetry;
-    Stats::Scalar numWrRetry;
-    Stats::Scalar totGap;
-    Stats::Vector readPktSize;
-    Stats::Vector writePktSize;
-    Stats::Vector rdQLenPdf;
-    Stats::Vector wrQLenPdf;
-    Stats::Histogram bytesPerActivate;
-
-    // Latencies summed over all requests
-    Stats::Scalar totQLat;
-    Stats::Scalar totMemAccLat;
-    Stats::Scalar totBusLat;
-    Stats::Scalar totBankLat;
-
-    // Average latencies per request
-    Stats::Formula avgQLat;
-    Stats::Formula avgBankLat;
-    Stats::Formula avgBusLat;
-    Stats::Formula avgMemAccLat;
-
-    // Average bandwidth
-    Stats::Formula avgRdBW;
-    Stats::Formula avgWrBW;
-    Stats::Formula avgRdBWSys;
-    Stats::Formula avgWrBWSys;
-    Stats::Formula peakBW;
-    Stats::Formula busUtil;
-    Stats::Formula busUtilRead;
-    Stats::Formula busUtilWrite;
-
-    // Average queue lengths
-    Stats::Average avgRdQLen;
-    Stats::Average avgWrQLen;
-
-    // Row hit count and rate
-    Stats::Scalar readRowHits;
-    Stats::Scalar writeRowHits;
-    Stats::Formula readRowHitRate;
-    Stats::Formula writeRowHitRate;
-    Stats::Formula avgGap;
-
-    // DRAM Power Calculation
-    Stats::Formula pageHitRate;
-    Stats::Formula prechargeAllPercent;
-    Stats::Scalar prechargeAllTime;
-
-    // To track number of cycles all the banks are precharged
-    Tick startTickPrechargeAll;
-    // To track number of banks which are currently active
-    unsigned int numBanksActive;
-
-    /** @todo this is a temporary workaround until the 4-phase code is
-     * committed. upstream caches needs this packet until true is returned, so
-     * hold onto it for deletion until a subsequent call
-     */
-    std::vector<PacketPtr> pendingDelete;
-
-  public:
-
-    void regStats();
-
-    SimpleDRAM(const SimpleDRAMParams* p);
-
-    unsigned int drain(DrainManager* dm);
-
-    virtual BaseSlavePort& getSlavePort(const std::string& if_name,
-                                        PortID idx = InvalidPortID);
-
-    virtual void init();
-    virtual void startup();
-
-  protected:
-
-    Tick recvAtomic(PacketPtr pkt);
-    void recvFunctional(PacketPtr pkt);
-    bool recvTimingReq(PacketPtr pkt);
-
-};
-
-#endif //__MEM_SIMPLE_DRAM_HH__