FastCPU model added. It's very similar to the SimpleCPU, just without a lot of the...
authorKevin Lim <ktlim@umich.edu>
Thu, 27 May 2004 21:46:16 +0000 (17:46 -0400)
committerKevin Lim <ktlim@umich.edu>
Thu, 27 May 2004 21:46:16 +0000 (17:46 -0400)
Also various changes to make the CPU model less ISA dependent, which includes moving the code that checks for interrupts up to the ISA level, moving code that zeroes the zero registers up to the ISA level, and removing opcode and ra from the regfile.

arch/alpha/alpha_memory.cc:
    The regfile has been changed so it no longer has the opcode and ra.  Instead the xc holds the actual instruction, and from there the opcode and ra can be obtained with OPCODE() and RA().
arch/alpha/ev5.cc:
    Moved code that once existed within simpleCPU to ev5, and templatized it.
    This way the CPU models can call processInterrupts and the ISA specific interrupt handling is left to the ISA's code.
    Also moved ISA specific zero registers from simpleCPU to here.
arch/alpha/ev5.hh:
    Added macros for obtaining the opcode and ra from the instruction itself, as there is no longer opcode or ra in the regfile.
arch/alpha/isa_desc:
    Added in declarations for the FastCPU model.
arch/alpha/isa_traits.hh:
    Removed opcode and ra from the regfile.  The xc now holds the actual instruction, and the opcode and ra can be obtained through it.
    Also added the declaration for the templated zeroRegisters() function, which will set the zero registers to 0.
arch/isa_parser.py:
    Added in FastCPUExecContext so it will generate code for the FastCPU model as well.
cpu/exec_context.cc:
    Added in a more generic trap function so "ev5_trap" doesn't need to be called.  It currently still calls the old method, with plans for making this ISA dependent in the future.
cpu/exec_context.hh:
    Exec context now has the instruction within it.  Also added methods for exec context to read an instruction from memory, return the current instruction, and set the instruction if needed.
    Also has declaration for more generic trap() function.
cpu/simple_cpu/simple_cpu.cc:
    Removed references to opcode and ra, and instead sets the xc's instruction with the fetched instruction.
cpu/static_inst.hh:
    Added declaration for execute() using FastCPUExecContext.

--HG--
extra : convert_revision : 0441ea3700ac50b733e485395d4dd4ac83666f92

arch/alpha/alpha_memory.cc
arch/alpha/ev5.cc
arch/alpha/ev5.hh
arch/alpha/isa_desc
arch/alpha/isa_traits.hh
arch/isa_parser.py
cpu/exec_context.cc
cpu/exec_context.hh
cpu/simple_cpu/simple_cpu.cc
cpu/static_inst.hh

index 1608cc4a48d6e3acf875fe14d40572a7cc9b4e84..23815bf01b722ae4cd59821ba2f21ff4c343d1ad 100644 (file)
@@ -425,8 +425,8 @@ AlphaDTB::fault(Addr vaddr, uint64_t flags, ExecContext *xc) const
         ipr[AlphaISA::IPR_VA] = vaddr;
 
         // set MM_STAT register flags
-        ipr[AlphaISA::IPR_MM_STAT] = (((xc->regs.opcode & 0x3f) << 11)
-                               | ((xc->regs.ra & 0x1f) << 6)
+        ipr[AlphaISA::IPR_MM_STAT] = (((OPCODE(xc->getInst()) & 0x3f) << 11)
+                               | ((RA(xc->getInst()) & 0x1f) << 6)
                                | (flags & 0x3f));
 
         // set VA_FORM register with faulting formatted address
index 9b3ac5fff7cfc7d6121c66412fc96ffe624ce1e9..fe665abe6227a9cfeb6aa2cac4755b16911f37d4 100644 (file)
@@ -6,6 +6,7 @@
 #include "sim/debug.hh"
 #endif
 #include "cpu/exec_context.hh"
+#include "cpu/fast_cpu/fast_cpu.hh"
 #include "sim/sim_events.hh"
 #include "targetarch/isa_traits.hh"
 #include "base/remote_gdb.hh"
@@ -100,6 +101,64 @@ AlphaISA::initIPRs(RegFile *regs)
 }
 
 
+template <class XC>
+void
+AlphaISA::processInterrupts(XC *xc)
+{
+    //Check if there are any outstanding interrupts
+    //Handle the interrupts
+    int ipl = 0;
+    int summary = 0;
+    IntReg *ipr = xc->getIprPtr();
+
+    check_interrupts = 0;
+
+    if (ipr[IPR_ASTRR])
+        panic("asynchronous traps not implemented\n");
+
+    if (ipr[IPR_SIRR]) {
+        for (int i = INTLEVEL_SOFTWARE_MIN;
+             i < INTLEVEL_SOFTWARE_MAX; i++) {
+            if (ipr[IPR_SIRR] & (ULL(1) << i)) {
+                // See table 4-19 of the 21164 hardware reference
+                ipl = (i - INTLEVEL_SOFTWARE_MIN) + 1;
+                summary |= (ULL(1) << i);
+            }
+        }
+    }
+
+    uint64_t interrupts = xc->intr_status();
+
+    if (interrupts) {
+        for (int i = INTLEVEL_EXTERNAL_MIN;
+             i < INTLEVEL_EXTERNAL_MAX; i++) {
+            if (interrupts & (ULL(1) << i)) {
+                // See table 4-19 of the 21164 hardware reference
+                ipl = i;
+                summary |= (ULL(1) << i);
+            }
+        }
+    }
+
+    if (ipl && ipl > ipr[IPR_IPLR]) {
+        ipr[IPR_ISR] = summary;
+        ipr[IPR_INTID] = ipl;
+        xc->trap(Interrupt_Fault);
+        DPRINTF(Flow, "Interrupt! IPLR=%d ipl=%d summary=%x\n",
+                ipr[IPR_IPLR], ipl, summary);
+    }
+
+}
+
+template <class XC>
+void
+AlphaISA::zeroRegisters(XC *xc)
+{
+    // Insure ISA semantics
+    xc->setIntReg(ZeroReg, 0);
+    xc->setFloatRegDouble(ZeroReg, 0.0);
+}
+
 void
 ExecContext::ev5_trap(Fault fault)
 {
@@ -585,4 +644,12 @@ ExecContext::simPalCheck(int palFunc)
     return true;
 }
 
+//Forward instantiation for FastCPU object
+template
+void AlphaISA::processInterrupts(FastCPU *xc);
+
+//Forward instantiation for FastCPU object
+template
+void AlphaISA::zeroRegisters(FastCPU *xc);
+
 #endif // FULL_SYSTEM
index aa3d7e226c2afa0ceff69128c1a0c203cfa1e2c3..6947ef7081497d20554ef47a6df56df77ad5e1d8 100644 (file)
@@ -71,6 +71,8 @@
 #define MM_STAT_ACV_MASK               0x0002
 #define MM_STAT_WR_MASK                        0x0001
 
+#define OPCODE(X)                       (X >> 26) & 0x3f
+#define RA(X)                           (X >> 21) & 0x1f
 
 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 //
index 0d1e7138f7265b5f38a75482a6740953cd045d4d..016040b79d390fdbe16eef115a9a4c2d48897971 100644 (file)
@@ -22,6 +22,7 @@ let {{
 #include "base/misc.hh"
 #include "cpu/exec_context.hh"
 #include "cpu/exetrace.hh"
+#include "cpu/fast_cpu/fast_cpu.hh"
 #include "cpu/full_cpu/dyn_inst.hh"
 #include "cpu/simple_cpu/simple_cpu.hh"
 #include "cpu/static_inst.hh"
@@ -312,6 +313,9 @@ declare {{
        Fault execute(SimpleCPUExecContext *, Trace::InstRecord *)
         { return No_Fault; }
 
+       Fault execute(FastCPUExecContext *, Trace::InstRecord *)
+        { return No_Fault; }
+
        Fault execute(FullCPUExecContext *, Trace::InstRecord *)
         { return No_Fault; }
     };
@@ -719,6 +723,9 @@ declare {{
        Fault execute(SimpleCPUExecContext *, Trace::InstRecord *)
         { panic("attempt to execute eacomp"); }
 
+       Fault execute(FastCPUExecContext *, Trace::InstRecord *)
+        { panic("attempt to execute eacomp"); }
+
        Fault execute(FullCPUExecContext *, Trace::InstRecord *)
         { panic("attempt to execute eacomp"); }
     };
@@ -739,6 +746,9 @@ declare {{
        Fault execute(SimpleCPUExecContext *, Trace::InstRecord *)
         { panic("attempt to execute memacc"); }
 
+       Fault execute(FastCPUExecContext *, Trace::InstRecord *)
+        { panic("attempt to execute memacc"); }
+
        Fault execute(FullCPUExecContext *, Trace::InstRecord *)
         { panic("attempt to execute memacc"); }
     };
@@ -1452,6 +1462,14 @@ declare {{
            return Unimplemented_Opcode_Fault;
        }
 
+       Fault execute(FastCPUExecContext *xc,
+                     Trace::InstRecord *traceData)
+       {
+           panic("attempt to execute unimplemented instruction '%s' "
+                 "(inst 0x%08x, opcode 0x%x)", mnemonic, machInst, OPCODE);
+           return Unimplemented_Opcode_Fault;
+       }
+
        Fault execute(FullCPUExecContext *xc,
                      Trace::InstRecord *traceData)
        {
@@ -1502,6 +1520,17 @@ declare {{
            return No_Fault;
        }
 
+       Fault execute(FastCPUExecContext *xc,
+                     Trace::InstRecord *traceData)
+       {
+           if (!warned) {
+               warn("instruction '%s' unimplemented\n", mnemonic);
+               warned = true;
+           }
+
+           return No_Fault;
+       }
+
        Fault execute(FullCPUExecContext *xc,
                      Trace::InstRecord *traceData)
        {
@@ -1573,6 +1602,14 @@ declare {{
            return Unimplemented_Opcode_Fault;
        }
 
+       Fault execute(FastCPUExecContext *xc,
+                     Trace::InstRecord *traceData)
+       {
+           panic("attempt to execute unknown instruction "
+                 "(inst 0x%08x, opcode 0x%x)", machInst, OPCODE);
+           return Unimplemented_Opcode_Fault;
+       }
+
        Fault execute(FullCPUExecContext *xc,
                      Trace::InstRecord *traceData)
        {
index 05ab8997812583dbd8e74ca6cd619a3c6fce2074..37ba77192be5685d0960f2b289160290a8269fb1 100644 (file)
@@ -33,6 +33,7 @@
 #include "targetarch/faults.hh"
 #include "base/misc.hh"
 
+class FastCPU;
 class FullCPU;
 class Checkpoint;
 
@@ -156,8 +157,6 @@ class AlphaISA
         int intrflag;                  // interrupt flag
         bool pal_shadow;               // using pal_shadow registers
 #endif // FULL_SYSTEM
-        // Are these architectural, or just for convenience?
-        uint8_t opcode, ra;            // current instruction details (for intr's)
 
         void serialize(std::ostream &os);
         void unserialize(Checkpoint *cp, const std::string &section);
@@ -233,6 +232,13 @@ class AlphaISA
                                        ConfigNode *node,
                                        RegFile &regs);
 #endif
+
+    /**
+     * Function to insure ISA semantics about 0 registers.
+     * @param xc The execution context.
+     */
+    template <class XC>
+    static void zeroRegisters(XC *xc);
 };
 
 
index 0ee9e2e2d9577006295131e692e0206d7a21bd88..cc42657e2cc744978f49d24e8b7f2a963e799a11 100755 (executable)
@@ -1387,6 +1387,7 @@ class InstObjParams:
         self.base_class = base_class
         self.exec_func_declarations = '''
     Fault execute(SimpleCPUExecContext *, Trace::InstRecord *);
+    Fault execute(FastCPUExecContext *, Trace::InstRecord *);
     Fault execute(FullCPUExecContext *, Trace::InstRecord *);
 '''
         if code_block:
@@ -1433,7 +1434,8 @@ class InstObjParams:
                 error(0, 'InstObjParams::subst: undefined template "%s"' % t)
             if template.find('%(cpu_model)') != -1:
                 tmp = ''
-                for cpu_model in ('SimpleCPUExecContext', 'FullCPUExecContext'):
+                for cpu_model in ('SimpleCPUExecContext', 'FastCPUExecContext',
+                                  'FullCPUExecContext'):
                     self.cpu_model = cpu_model
                     tmp += self._subst(template)
                 result.append(tmp)
index a89cf4bb522bba586ddac6b50f0d2ae6ae764a54..832a621f81b0d773de71cf9ea648098526b5e5db 100644 (file)
@@ -106,6 +106,7 @@ ExecContext::serialize(ostream &os)
     regs.serialize(os);
     // thread_num and cpu_id are deterministic from the config
     SERIALIZE_SCALAR(func_exe_inst);
+    SERIALIZE_SCALAR(inst);
 
 #ifdef FULL_SYSTEM
     bool ctx = false;
@@ -143,6 +144,7 @@ ExecContext::unserialize(Checkpoint *cp, const std::string &section)
     regs.unserialize(cp, section);
     // thread_num and cpu_id are deterministic from the config
     UNSERIALIZE_SCALAR(func_exe_inst);
+    UNSERIALIZE_SCALAR(inst);
 
 #ifdef FULL_SYSTEM
     bool ctx;
@@ -233,3 +235,16 @@ ExecContext::regStats(const string &name)
     kernelStats.regStats(name + ".kern");
 #endif
 }
+
+void
+ExecContext::trap(Fault fault)
+{
+    //TheISA::trap(fault);    //One possible way to do it...
+
+    /** @todo: Going to hack it for now.  Do a true fixup later. */
+#ifdef FULL_SYSTEM
+    ev5_trap(fault);
+#else
+    fatal("fault (%d) detected @ PC 0x%08p", fault, readPC());
+#endif
+}
index 7be83539a9a36b782eb418e0f924dda4e7b85171..a62225f1b51b170a9994342c4e4b04e36406b575 100644 (file)
@@ -31,6 +31,7 @@
 
 #include "sim/host.hh"
 #include "mem/mem_req.hh"
+#include "mem/functional_mem/functional_memory.hh"
 #include "sim/serialize.hh"
 
 // forward declaration: see functional_memory.hh
@@ -114,6 +115,9 @@ class ExecContext
     // pointer to CPU associated with this context
     BaseCPU *cpu;
 
+    // Current instruction
+    MachInst inst;
+
     // Index of hardware thread context on the CPU that this represents.
     int thread_num;
 
@@ -311,6 +315,18 @@ class ExecContext
     virtual bool misspeculating();
 
 
+    MachInst getInst() { return inst; }
+
+    void setInst(MachInst new_inst)
+    {
+        inst = new_inst;
+    }
+
+    Fault instRead(MemReqPtr &req)
+    {
+        return mem->read(req, inst);
+    }
+
     //
     // New accessors for new decoder.
     //
@@ -395,6 +411,14 @@ class ExecContext
     bool simPalCheck(int palFunc);
 #endif
 
+    /** Meant to be more generic trap function to be
+     *  called when an instruction faults.
+     *  @param fault The fault generated by executing the instruction.
+     *  @todo How to do this properly so it's dependent upon ISA only?
+     */
+
+    void trap(Fault fault);
+
 #ifndef FULL_SYSTEM
     IntReg getSyscallArg(int i)
     {
index 0651408836cda5355eaccbe1ffaa60a1125fe337..05b88b04bca961b030e0425dfede20f5a59dbefc 100644 (file)
@@ -708,8 +708,7 @@ SimpleCPU::tick()
                                          xc->regs.pc);
 
 #ifdef FULL_SYSTEM
-        xc->regs.opcode = (inst >> 26) & 0x3f;
-        xc->regs.ra = (inst >> 21) & 0x1f;
+        xc->setInst(inst);
 #endif // FULL_SYSTEM
 
         xc->func_exe_inst++;
index 57208f8e6f1c0d0b99b93a2b6570ab70ed92c862..131c5f756651b43c8e6ed4721d201b5306d1c52b 100644 (file)
@@ -43,6 +43,8 @@
 class ExecContext;
 class DynInst;
 typedef DynInst FullCPUExecContext;
+class FastCPU;
+typedef FastCPU FastCPUExecContext;
 class SimpleCPU;
 typedef SimpleCPU SimpleCPUExecContext;
 class SymbolTable;
@@ -310,6 +312,12 @@ class StaticInst : public StaticInstBase
     virtual Fault execute(SimpleCPUExecContext *xc,
                           Trace::InstRecord *traceData) = 0;
 
+    /**
+     * Execute this instruction under FastCPU model.
+     */
+    virtual Fault execute(FastCPUExecContext *xc,
+                          Trace::InstRecord *traceData) = 0;
+
     /**
      * Execute this instruction under detailed FullCPU model.
      */