mem: Allocate cache writebacks before new MSHRs

This patch changes the order of writeback allocation such that any
writebacks resulting from a tag lookup (e.g. for an uncacheable
access), are added to the writebuffer before any new MSHR entries are
allocated. This ensures that the writebacks logically precedes the new
allocations.

The patch also changes the uncacheable flush to use proper timed (or
atomic) writebacks, as opposed to functional writes.

mem: Cleanup flow for uncacheable accesses

This patch simplifies the code dealing with uncacheable timing
accesses, aiming to align it with the existing miss handling. Similar
to what we do in atomic, a timing request now goes through
Cache::access (where the block is also flushed), and then proceeds to
ignore any existing MSHR for the block in question. This unifies the
flow for cacheable and uncacheable accesses, and for atomic and timing.

mem: Ignore uncacheable MSHRs when finding matches

This patch changes how we search for matching MSHRs, ignoring any MSHR
that is allocated for an uncacheable access. By doing so, this patch
fixes a corner case in the MSHRs where incorrect data ended up being
copied into a (cacheable) read packet due to a first uncacheable MSHR
target of size 4, followed by a cacheable target to the same MSHR of
size 64. The latter target was filled with nonsense data.

mem: Remove redundant allocateUncachedReadBuffer in cache

This patch removes the no-longer-needed
allocateUncachedReadBuffer. Besides the checks it is exactly the same
as allocateMissBuffer and thus provides no value.

mem: Modernise MSHR iterators to C++11

This patch updates the iterators in the MSHR and MSHR queues to use
C++11 range-based for loops. It also does a bit of additional house
keeping.

tests: Update stats for cache block alignment

mem: Align all MSHR entries to block boundaries

This patch aligns all MSHR queue entries to block boundaries to
simplify checks for matches. Previously there were corner cases that
could lead to existing entries not being identified as matches.

There are, rather alarmingly, a few regressions that change with this
patch.

mem: Rename PREFETCH_SNOOP_SQUASH flag to BLOCK_CACHED

This patch subsumes the PREFETCH_SNOOP_SQUASH flag with the more
generic BLOCK_CACHED flag. Future patches implementing cache eviction
messages can use the BLOCK_CACHED flag in almost the same manner as
hardware prefetches use the PREFETCH_SNOOP_SQUASH flag. The
PREFTECH_SNOOP_FLAG is set if the prefetch target is found in the tags
or the MSHRs in any state, so we are simply replacing calls to
setPrefetchSquashed() with setBlockCached(). The case of where the
prefetch target is found in the writeback MSHRs of upper level caches
continues to be covered by the MEM_INHIBIT flag.

sim: Update limit_event reuse to final version

Matching final version on reviewboard.

cpu: Fix InstPBTrace inheritance

This patch fixes an issue that prevented gem5 to be built with C++
config and without Python.

mem: rename Locked/LOCKED to LockedRMW/LOCKED_RMW

Makes x86-style locked operations even more distinct from
LLSC operations.  Using "locked" by itself should be
obviously ambiguous now.

config: expand '~' and '~user' in paths

misc: quote args in echoed command line

Currently if there are shell special characters in a
command-line argument, you can't copy and paste the
echoed command line onto a shell prompt because the
characters aren't quoted properly.  This patch fixes
that problem.

config: Add ability to exit simulation after initialization

When using gem5 as a slave simulator, it will not advance the
clock on its own and depends on the master simulator calling
simulate(). This new option lets us use the Python scripts
to do all the configuration while stopping short of actually
simulating anything.

sim: Reuse the same limit_event in simulate()

This patch accomplishes two things:
1. Makes simulate()'s GlobalSimLoopExitEvent a singleton reused
   across calls. This is slightly more efficient than recreating
   it every time.
2. Gives callers to simulate() (especially other simulators) a
   foolproof way of knowing that the simulation period ended
   successfully by hitting the limit event. They can call
   getLimitEvent() and compare it to the return
   value of simulate().

This change was motivated by an ongoing effort to integrate gem5
and SST, with SST as the master sim and gem5 as the slave sim.

mem: Tidy up Request

This patch does a bit of house keeping, fixing up typos, removing dead
code etc.

tests: Final reclassification of quick regressions

A few regressions were still considered long, but finished well within
the 180 seconds. They are only a handful (mostly mcf in atomic).

--HG--
rename : tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview-switcheroo-timing/config.ini => tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview-switcheroo-timing/config.ini
rename : tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview-switcheroo-timing/simerr => tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview-switcheroo-timing/simerr
rename : tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview-switcheroo-timing/simout => tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview-switcheroo-timing/simout
rename : tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview-switcheroo-timing/stats.txt => tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview-switcheroo-timing/stats.txt
rename : tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview-switcheroo-timing/system.terminal => tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview-switcheroo-timing/system.terminal
rename : tests/long/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-atomic/chair.cook.ppm => tests/quick/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-atomic/chair.cook.ppm
rename : tests/long/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-atomic/config.ini => tests/quick/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-atomic/config.ini
rename : tests/long/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-atomic/mcf.out => tests/quick/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-atomic/mcf.out
rename : tests/long/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-atomic/simerr => tests/quick/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-atomic/simerr
rename : tests/long/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-atomic/simout => tests/quick/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-atomic/simout
rename : tests/long/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-atomic/stats.txt => tests/quick/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-atomic/stats.txt
rename : tests/long/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-timing/chair.cook.ppm => tests/quick/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-timing/chair.cook.ppm
rename : tests/long/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-timing/config.ini => tests/quick/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-timing/config.ini
rename : tests/long/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-timing/mcf.out => tests/quick/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-timing/mcf.out
rename : tests/long/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-timing/simerr => tests/quick/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-timing/simerr
rename : tests/long/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-timing/simout => tests/quick/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-timing/simout
rename : tests/long/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-timing/stats.txt => tests/quick/se/10.mcf/ref/arm/linux/simple-timing/stats.txt
rename : tests/long/se/10.mcf/ref/sparc/linux/simple-atomic/config.ini => tests/quick/se/10.mcf/ref/sparc/linux/simple-atomic/config.ini
rename : tests/long/se/10.mcf/ref/sparc/linux/simple-atomic/mcf.out => tests/quick/se/10.mcf/ref/sparc/linux/simple-atomic/mcf.out
rename : tests/long/se/10.mcf/ref/sparc/linux/simple-atomic/simerr => tests/quick/se/10.mcf/ref/sparc/linux/simple-atomic/simerr
rename : tests/long/se/10.mcf/ref/sparc/linux/simple-atomic/simout => tests/quick/se/10.mcf/ref/sparc/linux/simple-atomic/simout
rename : tests/long/se/10.mcf/ref/sparc/linux/simple-atomic/stats.txt => tests/quick/se/10.mcf/ref/sparc/linux/simple-atomic/stats.txt
rename : tests/long/se/10.mcf/ref/x86/linux/simple-atomic/config.ini => tests/quick/se/10.mcf/ref/x86/linux/simple-atomic/config.ini
rename : tests/long/se/10.mcf/ref/x86/linux/simple-atomic/mcf.out => tests/quick/se/10.mcf/ref/x86/linux/simple-atomic/mcf.out
rename : tests/long/se/10.mcf/ref/x86/linux/simple-atomic/simerr => tests/quick/se/10.mcf/ref/x86/linux/simple-atomic/simerr
rename : tests/long/se/10.mcf/ref/x86/linux/simple-atomic/simout => tests/quick/se/10.mcf/ref/x86/linux/simple-atomic/simout
rename : tests/long/se/10.mcf/ref/x86/linux/simple-atomic/stats.txt => tests/quick/se/10.mcf/ref/x86/linux/simple-atomic/stats.txt
rename : tests/long/se/10.mcf/test.py => tests/quick/se/10.mcf/test.py
rename : tests/long/se/30.eon/ref/alpha/tru64/simple-atomic/config.ini => tests/quick/se/30.eon/ref/alpha/tru64/simple-atomic/config.ini
rename : tests/long/se/30.eon/ref/alpha/tru64/simple-atomic/simerr => tests/quick/se/30.eon/ref/alpha/tru64/simple-atomic/simerr
rename : tests/long/se/30.eon/ref/alpha/tru64/simple-atomic/simout => tests/quick/se/30.eon/ref/alpha/tru64/simple-atomic/simout
rename : tests/long/se/30.eon/ref/alpha/tru64/simple-atomic/stats.txt => tests/quick/se/30.eon/ref/alpha/tru64/simple-atomic/stats.txt
rename : tests/long/se/30.eon/test.py => tests/quick/se/30.eon/test.py

stats: update Minor stats due to PF bug fix

A recent changeset of mine (http://repo.gem5.org/gem5/rev/4cfe55719da5)
inadvertently fixed a bug in the Minor CPU model which caused it to treat
software prefetches as regular loads.  Prior to this changeset, Minor
did an ad-hoc generation of memory commands that left out the PF check;
because it now uses the common code that the other CPU models use,
it generates prefetches properly.  These stat changes reflect the fact
that the Minor model now issues SoftPFReqs.

tests: Recategorise regressions based on run time

This patch takes a first stab at recategorising the regression tests
based on actual run times. The simple-atomic and simple-timing runs of
vortex and twolf all finish in less than 180 s, and they are
consequently moved from long to quick. All realview64 linux-boot
regressions take more than 700 s, and they are therefore moved to
long.

Later patches will rename quick to short, and further divide the
regressions into short, medium and long.

--HG--
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-atomic-dual/config.ini => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-atomic-dual/config.ini
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-atomic-dual/simerr => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-atomic-dual/simerr
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-atomic-dual/simout => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-atomic-dual/simout
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-atomic-dual/stats.txt => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-atomic-dual/stats.txt
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-atomic-dual/system.terminal => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-atomic-dual/system.terminal
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-atomic/config.ini => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-atomic/config.ini
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-atomic/simerr => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-atomic/simerr
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-atomic/simout => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-atomic/simout
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-atomic/stats.txt => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-atomic/stats.txt
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-atomic/system.terminal => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-atomic/system.terminal
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-timing-dual/config.ini => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-timing-dual/config.ini
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-timing-dual/simerr => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-timing-dual/simerr
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-timing-dual/simout => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-timing-dual/simout
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-timing-dual/stats.txt => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-timing-dual/stats.txt
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-timing-dual/system.terminal => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-timing-dual/system.terminal
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-timing/config.ini => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-timing/config.ini
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-timing/simerr => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-timing/simerr
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-timing/simout => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-timing/simout
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-timing/stats.txt => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-timing/stats.txt
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-timing/system.terminal => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-simple-timing/system.terminal
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-switcheroo-atomic/config.ini => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-switcheroo-atomic/config.ini
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-switcheroo-atomic/simerr => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-switcheroo-atomic/simerr
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-switcheroo-atomic/simout => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-switcheroo-atomic/simout
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-switcheroo-atomic/stats.txt => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-switcheroo-atomic/stats.txt
rename : tests/quick/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-switcheroo-atomic/system.terminal => tests/long/fs/10.linux-boot/ref/arm/linux/realview64-switcheroo-atomic/system.terminal
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-atomic/config.ini => tests/quick/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-atomic/config.ini
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-atomic/simerr => tests/quick/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-atomic/simerr
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-atomic/simout => tests/quick/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-atomic/simout
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-atomic/smred.msg => tests/quick/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-atomic/smred.msg
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-atomic/smred.out => tests/quick/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-atomic/smred.out
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-atomic/stats.txt => tests/quick/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-atomic/stats.txt
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-timing/config.ini => tests/quick/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-timing/config.ini
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-timing/simerr => tests/quick/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-timing/simerr
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-timing/simout => tests/quick/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-timing/simout
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-timing/smred.msg => tests/quick/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-timing/smred.msg
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-timing/smred.out => tests/quick/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-timing/smred.out
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-timing/stats.txt => tests/quick/se/50.vortex/ref/alpha/tru64/simple-timing/stats.txt
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/arm/linux/simple-atomic/config.ini => tests/quick/se/50.vortex/ref/arm/linux/simple-atomic/config.ini
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/arm/linux/simple-atomic/simerr => tests/quick/se/50.vortex/ref/arm/linux/simple-atomic/simerr
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/arm/linux/simple-atomic/simout => tests/quick/se/50.vortex/ref/arm/linux/simple-atomic/simout
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/arm/linux/simple-atomic/smred.out => tests/quick/se/50.vortex/ref/arm/linux/simple-atomic/smred.out
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/arm/linux/simple-atomic/stats.txt => tests/quick/se/50.vortex/ref/arm/linux/simple-atomic/stats.txt
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/arm/linux/simple-timing/config.ini => tests/quick/se/50.vortex/ref/arm/linux/simple-timing/config.ini
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/arm/linux/simple-timing/simerr => tests/quick/se/50.vortex/ref/arm/linux/simple-timing/simerr
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/arm/linux/simple-timing/simout => tests/quick/se/50.vortex/ref/arm/linux/simple-timing/simout
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/arm/linux/simple-timing/smred.out => tests/quick/se/50.vortex/ref/arm/linux/simple-timing/smred.out
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/arm/linux/simple-timing/stats.txt => tests/quick/se/50.vortex/ref/arm/linux/simple-timing/stats.txt
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-atomic/config.ini => tests/quick/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-atomic/config.ini
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-atomic/simerr => tests/quick/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-atomic/simerr
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-atomic/simout => tests/quick/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-atomic/simout
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-atomic/smred.msg => tests/quick/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-atomic/smred.msg
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-atomic/smred.out => tests/quick/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-atomic/smred.out
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-atomic/stats.txt => tests/quick/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-atomic/stats.txt
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-timing/config.ini => tests/quick/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-timing/config.ini
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-timing/simerr => tests/quick/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-timing/simerr
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-timing/simout => tests/quick/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-timing/simout
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-timing/smred.msg => tests/quick/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-timing/smred.msg
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-timing/smred.out => tests/quick/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-timing/smred.out
rename : tests/long/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-timing/stats.txt => tests/quick/se/50.vortex/ref/sparc/linux/simple-timing/stats.txt
rename : tests/long/se/50.vortex/test.py => tests/quick/se/50.vortex/test.py
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-atomic/config.ini => tests/quick/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-atomic/config.ini
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-atomic/simerr => tests/quick/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-atomic/simerr
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-atomic/simout => tests/quick/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-atomic/simout
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-atomic/smred.out => tests/quick/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-atomic/smred.out
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-atomic/smred.pin => tests/quick/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-atomic/smred.pin
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-atomic/smred.pl1 => tests/quick/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-atomic/smred.pl1
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-atomic/smred.pl2 => tests/quick/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-atomic/smred.pl2
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-atomic/smred.sav => tests/quick/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-atomic/smred.sav
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-atomic/smred.sv2 => tests/quick/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-atomic/smred.sv2
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-atomic/smred.twf => tests/quick/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-atomic/smred.twf
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-atomic/stats.txt => tests/quick/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-atomic/stats.txt
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-timing/config.ini => tests/quick/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-timing/config.ini
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-timing/simerr => tests/quick/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-timing/simerr
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-timing/simout => tests/quick/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-timing/simout
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-timing/smred.out => tests/quick/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-timing/smred.out
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-timing/smred.pin => tests/quick/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-timing/smred.pin
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-timing/smred.pl1 => tests/quick/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-timing/smred.pl1
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-timing/smred.pl2 => tests/quick/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-timing/smred.pl2
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-timing/smred.sav => tests/quick/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-timing/smred.sav
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-timing/smred.sv2 => tests/quick/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-timing/smred.sv2
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-timing/smred.twf => tests/quick/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-timing/smred.twf
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-timing/stats.txt => tests/quick/se/70.twolf/ref/alpha/tru64/simple-timing/stats.txt
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/arm/linux/simple-atomic/config.ini => tests/quick/se/70.twolf/ref/arm/linux/simple-atomic/config.ini
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/arm/linux/simple-atomic/simerr => tests/quick/se/70.twolf/ref/arm/linux/simple-atomic/simerr
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/arm/linux/simple-atomic/simout => tests/quick/se/70.twolf/ref/arm/linux/simple-atomic/simout
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/arm/linux/simple-atomic/smred.out => tests/quick/se/70.twolf/ref/arm/linux/simple-atomic/smred.out
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/arm/linux/simple-atomic/stats.txt => tests/quick/se/70.twolf/ref/arm/linux/simple-atomic/stats.txt
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/arm/linux/simple-timing/config.ini => tests/quick/se/70.twolf/ref/arm/linux/simple-timing/config.ini
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/arm/linux/simple-timing/simerr => tests/quick/se/70.twolf/ref/arm/linux/simple-timing/simerr
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/arm/linux/simple-timing/simout => tests/quick/se/70.twolf/ref/arm/linux/simple-timing/simout
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/arm/linux/simple-timing/smred.out => tests/quick/se/70.twolf/ref/arm/linux/simple-timing/smred.out
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/arm/linux/simple-timing/stats.txt => tests/quick/se/70.twolf/ref/arm/linux/simple-timing/stats.txt
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-atomic/config.ini => tests/quick/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-atomic/config.ini
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-atomic/simerr => tests/quick/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-atomic/simerr
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-atomic/simout => tests/quick/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-atomic/simout
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-atomic/smred.out => tests/quick/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-atomic/smred.out
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-atomic/smred.pin => tests/quick/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-atomic/smred.pin
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-atomic/smred.pl1 => tests/quick/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-atomic/smred.pl1
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-atomic/smred.pl2 => tests/quick/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-atomic/smred.pl2
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-atomic/smred.sav => tests/quick/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-atomic/smred.sav
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-atomic/smred.sv2 => tests/quick/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-atomic/smred.sv2
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-atomic/smred.twf => tests/quick/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-atomic/smred.twf
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-atomic/stats.txt => tests/quick/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-atomic/stats.txt
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-timing/config.ini => tests/quick/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-timing/config.ini
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-timing/simerr => tests/quick/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-timing/simerr
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-timing/simout => tests/quick/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-timing/simout
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-timing/smred.out => tests/quick/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-timing/smred.out
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-timing/smred.pin => tests/quick/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-timing/smred.pin
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-timing/smred.pl1 => tests/quick/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-timing/smred.pl1
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-timing/smred.pl2 => tests/quick/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-timing/smred.pl2
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-timing/smred.sav => tests/quick/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-timing/smred.sav
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-timing/smred.sv2 => tests/quick/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-timing/smred.sv2
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-timing/smred.twf => tests/quick/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-timing/smred.twf
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-timing/stats.txt => tests/quick/se/70.twolf/ref/sparc/linux/simple-timing/stats.txt
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-atomic/config.ini => tests/quick/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-atomic/config.ini
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-atomic/simerr => tests/quick/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-atomic/simerr
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-atomic/simout => tests/quick/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-atomic/simout
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-atomic/smred.out => tests/quick/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-atomic/smred.out
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-atomic/smred.pin => tests/quick/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-atomic/smred.pin
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-atomic/smred.pl1 => tests/quick/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-atomic/smred.pl1
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-atomic/smred.pl2 => tests/quick/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-atomic/smred.pl2
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-atomic/smred.sav => tests/quick/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-atomic/smred.sav
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-atomic/smred.sv2 => tests/quick/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-atomic/smred.sv2
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-atomic/smred.twf => tests/quick/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-atomic/smred.twf
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-atomic/stats.txt => tests/quick/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-atomic/stats.txt
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-timing/config.ini => tests/quick/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-timing/config.ini
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-timing/simerr => tests/quick/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-timing/simerr
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-timing/simout => tests/quick/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-timing/simout
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-timing/smred.out => tests/quick/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-timing/smred.out
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-timing/smred.pin => tests/quick/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-timing/smred.pin
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-timing/smred.pl1 => tests/quick/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-timing/smred.pl1
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-timing/smred.pl2 => tests/quick/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-timing/smred.pl2
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-timing/smred.sav => tests/quick/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-timing/smred.sav
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-timing/smred.sv2 => tests/quick/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-timing/smred.sv2
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-timing/smred.twf => tests/quick/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-timing/smred.twf
rename : tests/long/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-timing/stats.txt => tests/quick/se/70.twolf/ref/x86/linux/simple-timing/stats.txt
rename : tests/long/se/70.twolf/test.py => tests/quick/se/70.twolf/test.py

test, arm: Add scripts to test checkpoints

Add a set of scripts to automatically test checkpointing in the
regression framework. The checkpointing tests are similar to the
switcheroo tests, but instead of switching between CPUs, they
checkpoint the system and restore from the checkpoint again. This is
done at regular intervals, typically while booting Linux.

The implementation is fairly straight forward, with the exception that
we have to work around gem5's inability to restore from a checkpoint
after a system has been instantiated. We work around this by forking
off child processes that does the actual simulation and never
instantiate a system in the parent process unless a maximum checkpoint
count is reached (in which case we just simulate the system to
completion in the parent).

Checkpoint testing is currently only enabled 32- and 64-bit ARM
systems using atomic CPUs.

Note: An unfortunate side-effect of forking is that every new process
will overwrite the stats and terminal output from the previous
process. This means that the output directory only contains data from
the last checkpoint.

config: Add soak test for memtest.py

This patch adds a random option to memtest.py which allows the user to
easily test valid random tree topologies. The patch also adds a
wrapper script to run soak tests using the newly introduced option.

We also adjust the progress interval and progress limit check to make
the output less noisy, and avoid false positives.

Bring on the pain.

arm: Add a GICv2m device

This patch adds a new PIO-accessible GICv2m shim. This shim has a PIO
slave port on one side, and SPI 'wires' on the other. It accepts MSIs
from the system and triggers SPIs on the GIC. It is configurable with
a number of frames, each of which has a number of SPIs and a base SPI
offset.

A Linux driver for GICv2m is available upstream.

arm: Remove the 'magic MSI register' in the GIC (PL390)

This patch removes the code that added this magic register. A
follow-up patch provides a GICv2m MSI shim that gives the same
functionality in a standard ARM system architecture way.

config: Specify OS type and release on command line

This patch enables users to speficy --os-type on the command
line. This option is used to take specific actions for an OS type,
such as changing the kernel command line. This patch is part of the
Android KitKat enablement.

cpu: Fix TrafficGen message format

Fix erroneous message format for fatal error.
Previously, code did not have type indicator (% instead of %d).

Also removed redundant fatal check.

Ran modified sweep.py with in range and out of range values to test.

mem: Use emplace front/back for deferred packets

Embrace C++11 for the deferred packets as we actually store the
objects in the data structure, and not just pointers.

mem: Enable CommMonitor to output traces in atomic mode

The CommMonitor by default only allows memory traces to be gathered in
timing mode. This patch allows memory traces to be gathered in atomic
mode if all one needs is a functional trace of memory addresses used
and timing information is of a secondary concern.

config: Fix DRAM rank option in sweep script

Align with changes in the common bits.

tests: Bump timeout to 5 hours

Align with observed run-times just above 4 hours for some hosts.

mem: remove redundant test in in Cache::recvTimingResp()

For some reason we were checking mshr->hasTargets() even though
we had already called mshr->getTarget() unconditionally earlier
in the same function (which asserts if there are no targets).
Get rid of this useless check, and while we're at it get rid
of the redundant call to mshr->getTarget(), since we still have
the value saved in a local var.

mem: add local var in Cache::recvTimingResp()

The main loop in recvTimingResp() uses target->pkt all over
the place.  Create a local tgt_pkt to help keep lines
under the line length limit.

mem: restructure Packet cmd initialization a bit more

Refactor the way that specific MemCmd values are generated for packets.
The new approach is a little more elegant in that we assign the right
value up front, and it's also more amenable to non-heap-allocated
Packet objects.

Also replaced the code in the Minor model that was still doing it the
ad-hoc way.

This is basically a refinement of http://repo.gem5.org/gem5/rev/711eb0e64249.

mem: clean up write buffer check in Cache::handleSnoop()

The 'if (writebacks.size)' check was redundant, because
writeBuffer.findMatches() would return false if the
writebacks list was empty.

Also renamed 'mshr' to 'wb_entry' in this context since
we are pointing at a writebuffer entry and not an MSHR
(even though it's the same C++ class).

tests: remove not maintained 20.eio-short detailed test

stats: changes to due to recent set of patches

config: Fix for 'android' lookup in disk name
This patch modifies FSConfig.py to look for 'android' only in disk
image name. Before this patch, 'android' was searched in full
disk path.

Committed by: Nilay Vaish <nilay@cs.wisc.edu>

cpu: o3: another assert instead of check

cpu: o3: Remove unused code in iew, add assert instead.

cpu: o3: commit: mark pipeline delay variable as consts

cpu: o3: remove unused stat variables.

cpu: o3: combine if with same condition

cpu: o3: remove member variable squashCounter
The variable is used in only one place and a whole new function setNextStatus()
has been defined just to compute the value of the variable.  Instead of calling
the function, the value is now computed in the loop that preceded the function
call.

cpu: o3: remove unused function annotateMemoryUnits()

stats: update eio stats

Minor differences apparently from recent changes

stats: Update stats to reflect cache and interconnect changes

This is a bulk update of stats to match the changes to cache timing,
interconnect timing, and a few minor changes to the o3 CPU.

mem: Unify all cache DPRINTF address formatting

This patch changes all the DPRINTF messages in the cache to use
'%#llx' every time a packet address is printed. The inclusion of '#'
ensures '0x' is prepended, and since the address type is a uint64_t %x
really should be %llx.

mem: Fix cache MSHR conflict determination

This patch fixes a rather subtle issue in the sending of MSHR requests
in the cache, where the logic previously did not check for conflicts
between the MSRH queue and the write queue when requests were not
ready. The correct thing to do is to always check, since not having a
ready MSHR does not guarantee that there is no conflict.

The underlying problem seems to have slipped past due to the symmetric
timings used for the write queue and MSHR queue. However, with the
recent timing changes the bug caused regressions to fail.

mem: Add byte mask to Packet::checkFunctional

This patch changes the valid-bytes start/end to a proper byte
mask. With the changes in timing introduced in previous patches there
are more packets waiting in queues, and there are regressions using
the checker CPU failing due to non-contigous read data being found in
the various cache queues.

This patch also adds some more comments explaining what is going on,
and adds the fourth and missing case to Packet::checkFunctional.

mem: Add option to force in-order insertion in PacketQueue

By default, the packet queue is ordered by the ticks of the to-be-sent
packages. With the recent modifications of packages sinking their header time
when their resposne leaves the caches, there could be cases of MSHR targets
being allocated and ordered A, B, but their responses being sent out in the
order B,A. This led to inconsistencies in bus traffic, in particular the snoop
filter observing first a ReadExResp and later a ReadRespWithInv.  Logically,
these were ordered the other way around behind the MSHR, but due to the timing
adjustments when inserting into the PacketQueue, they were sent out in the
wrong order on the bus, confusing the snoop filter.

This patch adds a flag (off by default) such that these special cases can
request in-order insertion into the packet queue, which might offset timing
slighty. This is expected to occur rarely and not affect timing results.

mem: Downstream components consumes new crossbar delays

This patch makes the caches and memory controllers consume the delay
that is annotated to a packet by the crossbar. Previously many
components simply threw these delays away. Note that the devices still
do not pay for these delays.

mem: Move crossbar default latencies to subclasses

This patch introduces a few subclasses to the CoherentXBar and
NoncoherentXBar to distinguish the different uses in the system. We
use the crossbar in a wide range of places: interfacing cores to the
L2, as a system interconnect, connecting I/O and peripherals,
etc. Needless to say, these crossbars have very different performance,
and the clock frequency alone is not enough to distinguish these
scenarios.

Instead of trying to capture every possible case, this patch
introduces dedicated subclasses for the three primary use-cases:
L2XBar, SystemXBar and IOXbar. More can be added if needed, and the
defaults can be overridden.

mem: Add crossbar latencies

This patch introduces latencies in crossbar that were neglected
before. In particular, it adds three parameters in crossbar model:
front_end_latency, forward_latency, and response_latency. Along with
these parameters, three corresponding members are added:
frontEndLatency, forwardLatency, and responseLatency. The coherent
crossbar has an additional snoop_response_latency.

The latency of the request path through the xbar is set as
--> frontEndLatency + forwardLatency

In case the snoop filter is enabled, the request path latency is charged
also by look-up latency of the snoop filter.
--> frontEndLatency + SF(lookupLatency) + forwardLatency.

The latency of the response path through the xbar is set instead as
--> responseLatency.

In case of snoop response, if the response is treated as a normal response
the latency associated is again
--> responseLatency;

If instead it is forwarded as snoop response we add an additional variable
+ snoopResponseLatency
and the latency associated is
--> snoopResponseLatency;

Furthermore, this patch lets the crossbar progress on the next clock
edge after an unused retry, changing the time the crossbar considers
itself busy after sending a retry that was not acted upon.

dev, arm: Clean up PL011 and rewrite interrupt handling

The ARM PL011 UART model didn't clear and raise interrupts
correctly. This changeset rewrites the whole interrupt handling and
makes it both simpler and fixes several cases where the correct
interrupts weren't raised or cleared. Additionally, it cleans up many
other aspects of the code.

arm: Share a port for the two table walker objects

This patch changes how the MMU and table walkers are created such that
a single port is used to connect the MMU and the TLBs to the memory
system. Previously two ports were needed as there are two table walker
objects (stage one and stage two), and they both had a port. Now the
port itself is moved to the Stage2MMU, and each TableWalker is simply
using the port from the parent.

By using the same port we also remove the need for having an
additional crossbar joining the two ports before the walker cache or
the L2. This simplifies the creation of the CPU cache topology in
BaseCPU.py considerably. Moreover, for naming and symmetry reasons,
the TLB walker port is connected through the stage-one table walker
thus making the naming identical to x86. Along the same line, we use
the stage-one table walker to generate the master id that is used by
all TLB-related requests.

arm: Remove unnecessary dependencies between AArch64 FP instructions

cpu: o3 register renaming request handling improved

Now, prior to the renaming, the instruction requests the exact amount of
registers it will need, and the rename_map decides whether the instruction is
allowed to proceed or not.

mem: Tidy up the cache debug messages

Avoid redundant inclusion of the name in the DPRINTF string.

mem: Split port retry for all different packet classes

This patch fixes a long-standing isue with the port flow
control. Before this patch the retry mechanism was shared between all
different packet classes. As a result, a snoop response could get
stuck behind a request waiting for a retry, even if the send/recv
functions were split. This caused message-dependent deadlocks in
stress-test scenarios.

The patch splits the retry into one per packet (message) class. Thus,
sendTimingReq has a corresponding recvReqRetry, sendTimingResp has
recvRespRetry etc. Most of the changes to the code involve simply
clarifying what type of request a specific object was accepting.

The biggest change in functionality is in the cache downstream packet
queue, facing the memory. This queue was shared by requests and snoop
responses, and it is now split into two queues, each with their own
flow control, but the same physical MasterPort. These changes fixes
the previously seen deadlocks.

mem: Fix prefetchSquash + memInhibitAsserted bug

This patch resolves a bug with hardware prefetches. Before a hardware prefetch
is sent towards the memory, the system generates a snoop request to check all
caches above the prefetch generating cache for the presence of the prefetth
target. If the prefetch target is found in the tags or the MSHRs of the upper
caches, the cache sets the prefetchSquashed flag in the snoop packet. When the
snoop packet returns with the prefetchSquashed flag set, the prefetch
generating cache deallocates the MSHR reserved for the prefetch. If the
prefetch target is found in the writeback buffer of the upper cache, the cache
sets the memInhibit flag, which signals the prefetch generating cache to
expect the data from the writeback. When the snoop packet returns with the
memInhibitAsserted flag set, it marks the allocated MSHR as inService and
waits for the data from the writeback.

If the prefetch target is found in multiple upper level caches, specifically
in the tags or MSHRs of one upper level cache and the writeback buffer of
another, the snoop packet will return with both prefetchSquashed and
memInhibitAsserted set, while the current code is not written to handle such
an outcome. Current code checks for the prefetchSquashed flag first, if it
finds the flag, it deallocates the reserved MSHR. This leads to assert failure
when the data from the writeback appears at cache. In this fix, we simply
switch the order of checks. We first check for memInhibitAsserted and then for
prefetch squashed.

cpu: Add a PC-value to the traffic generator requests

Have the traffic generator add its masterID as the PC address to the
requests. That way, prefetchers (and other components) that use a PC
for request classification will see per-tester streams of requests.
This enables us to test strided prefetchers with the memchecker, too.

tests: Run regression timeout as foreground

Allow the user to send signals such as Ctrl C to the gem5 runs. Note
that this assumes coreutils >= 8.13, which aligns with Ubuntu 12.04
and RHE6.

arm: Don't truncate 16-bit ASIDs to 8 bits

The ISA code sometimes stores 16-bit ASIDs as 8-bit unsigned integers
and has a couple of inverted checks that mask out the high 8 bits of
an ASID if 16-bit ASIDs have been /enabled/. This changeset fixes both
of those issues.

arm: Correctly access the stack pointer in GDB

We curently use INTREG_X31 instead of INTREG_SPX when accessing the
stack pointer in GDB. gem5 normally uses INTREG_SPX to access the
stack pointer, which gets mapped to the stack pointer corresponding
(INTREG_SPn) to the current exception level. This changeset updates
the GDB interface to use SPX instead of X31 (which is always zero)
when transfering CPU state to gdb.

arm: Fix broken page table permissions checks in remote GDB

The remote GDB interface currently doesn't check if translations are
valid before reading memory. This causes a panic when GDB tries to
access unmapped memory (e.g., when getting a stack trace). There are
two reasons for this: 1) The function used to check for valid
translations (virtvalid()) doesn't work and panics on invalid
translations. 2) The method in the GDB interface used to test if a
translation is valid (RemoteGDB::acc) always returns true regardless
of the return from virtvalid().

This changeset fixes both of these issues.

Ruby: Update backing store option to propagate through to all RubyPorts

Previously, the user would have to manually set access_backing_store=True
on all RubyPorts (Sequencers) in the config files.
Now, instead there is one global option that each RubyPort checks on
initialization.

Committed by: Nilay Vaish <nilay@cs.wisc.edu>

config: Add memcheck stress test

This is a rather unfortunate copy of the memtest.py example script,
that actually stresses the system with true sharing as opposed to the
false sharing of the MemTest. To do so it uses TrafficGen instances to
generate the reads/writes, and MemCheckerMonitor combined with the
MemChecker to check the validity of the read/written values.

As a bonus, this script also enables the addition of prefetchers, and
the traffic is created to have a mix of random addresses and linear
strides. We use the TaggedPrefetcher since the packets do not have a
request with a PC.

At the moment the code is almost identical to the memtest.py script,
and no effort has been made to factor out the construction of the
tree. The challenge is that the instantiation and connection of the
testers and monitors is done as part of the tree building.

cpu: TrafficGen sinks snoops without complaining

To be able to use the TrafficGen in a system with caches we need to
allow it to sink incoming snoop requests. By default the master port
panics, so silently ignore any snoops.

mem: Fix initial value problem with MemChecker

In highly loaded cases, reads might actually overlap with writes to the
initial memory state. The mem checker needs to detect such cases and
permit the read reading either from the writes (what it is doing now) or
read from the initial, unknown value.

This patch adds this logic.

dev: Fix undefined behaviuor in i8254xGBe

This patch fixes a rather unfortunate oversight where the annotation
pointer was used even though it is null. Somehow the code still works,
but UBSan is rather unhappy. The use is now guarded, and the variable
is initialised in the constructor (as well as init()).

arm: Wire up the GIC with the platform in the base class

Move the (common) GIC initialization code that notifies the platform
code of the new GIC to the base class (BaseGic) instead of the Pl390
implementation.

mem: mmap the backing store with MAP_NORESERVE

This patch ensures we can run simulations with very large simulated
memories (at least 64 TB based on some quick runs on a Linux
workstation). In essence this allows us to efficiently deal with
sparse address maps without having to implement a redirection layer in
the backing store.

This opens up for run-time errors if we eventually exhausts the hosts
memory and swap space, but this should hopefully never happen.

mem: Use the range cache for lookup as well as access

This patch changes the range cache used in the global physical memory
to be an iterator so that we can use it not only as part of isMemAddr,
but also access and functionalAccess. This matches use-cases where a
core is using the atomic non-caching memory mode, and repeatedly calls
isMemAddr and access.

Linux boot on aarch32, with a single atomic CPU, is now more than 30%
faster when using "--fastmem" compared to not using the direct memory
access.

arch: Make readMiscRegNoEffect const throughout

Finally took the plunge and made this apply to all ISAs, not just ARM.

config: add --root-device machine parameter

In case /dev/sda1 is not actually the boot partition for an image,
we can override it on the command line or in a benchmark definition.

arm: Merge ISA files with pseudo instructions

This changeset moves the pseudo instructions used to signal unknown
instructions and unimplemented instructions to the same source files
as the decoder fault.

cpu: add support for outputing a protobuf formatted CPU trace

Doesn't support x86 due to static instruction representation.

--HG--
rename : src/cpu/CPUTracers.py => src/cpu/InstPBTrace.py

mem: Clarification of packet crossbar timings

This patch clarifies the packet timings annotated
when going through a crossbar.

The old 'firstWordDelay' is replaced by 'headerDelay' that represents
the delay associated to the delivery of the header of the packet.

The old 'lastWordDelay' is replaced by 'payloadDelay' that represents
the delay needed to processing the payload of the packet.

For now the uses and values remain identical. However, going forward
the payloadDelay will be additive, and not include the
headerDelay. Follow-on patches will make the headerDelay capture the
pipeline latency incurred in the crossbar, whereas the payloadDelay
will capture the additional serialisation delay.

mem: Clarify usage of latency in the cache

This patch adds some much-needed clarity in the specification of the
cache timing. For now, hit_latency and response_latency are kept as
top-level parameters, but the cache itself has a number of local
variables to better map the individual timing variables to different
behaviours (and sub-components).

The introduced variables are:
- lookupLatency: latency of tag lookup, occuring on any access
- forwardLatency: latency that occurs in case of outbound miss
- fillLatency: latency to fill a cache block
We keep the existing responseLatency

The forwardLatency is used by allocateInternalBuffer() for:
- MSHR allocateWriteBuffer (unchached write forwarded to WriteBuffer);
- MSHR allocateMissBuffer (cacheable miss in MSHR queue);
- MSHR allocateUncachedReadBuffer (unchached read allocated in MSHR
  queue)
It is our assumption that the time for the above three buffers is the
same. Similarly, for snoop responses passing through the cache we use
forwardLatency.

style: Fix broken m5format command

The m5format command didn't actually work due to parameter handling
issues and missing language detection. This changeset fixes those
issues and cleans up some of the code to shared between the style
checker and the format checker.

style: Fix incorrect style checker option name

The style used to support the option -w to automatically fix white
space issues. However, this option was actually wired up to fix all
styles issues the checker encountered. This changeset cleans up the
code that handles automatic fixing and adds an option to fix all
issues, and separate options for white spaces and include ordering.

config: Revamp memtest to allow testers on any level

This patch revamps the memtest example script and allows for the
insertion of testers at any level in the cache hierarchy. Previously
all created topologies placed testers only at the very top, and the
tree was thus entirely symmetric. With the changes made, it is possible
to not only place testers at the leaf caches (L1), but also to connect
testers at the L2, L3 etc.

As part of the changes the object hierarchy is also simplified to
ensure that the visual representation from the DOT printing looks
sensible. Using SubSystems to group the objects is one of the key
features.

stats: Bump the MemTest regression stats

Reflect changes in the tester behaviour.

cpu: Tidy up the MemTest and make false sharing more obvious

The MemTest class really only tests false sharing, and as such there
was a lot of old cruft that could be removed. This patch cleans up the
tester, and also makes it more clear what the assumptions are. As part
of this simplification the reference functional memory is also
removed.

The regression configs using MemTest are updated to reflect the
changes, and the stats will be bumped in a separate patch. The example
config will be updated in a separate patch due to more extensive
re-work.

In a follow-on patch a new tester will be introduced that uses the
MemChecker to implement true sharing.

sim: Move the BaseTLB to src/arch/generic/

The TLB-related code is generally architecture dependent and should
live in the arch directory to signify that.

--HG--
rename : src/sim/BaseTLB.py => src/arch/generic/BaseTLB.py
rename : src/sim/tlb.cc => src/arch/generic/tlb.cc
rename : src/sim/tlb.hh => src/arch/generic/tlb.hh

base: Add compiler macros to add deprecation warnings

Gcc and clang both provide an attribute that can be used to flag a
function as deprecated at compile time. This changeset adds a gem5
compiler macro for that compiler feature. The macro can be used to
indicate that a legacy API within gem5 has been deprecated and provide
a graceful migration to the new API.

base: Do not dereference NULL in CompoundFlag creation

This patch fixes the CompoundFlag constructor, ensuring that it does
not dereference NULL. Doing so has undefined behaviuor, and both clang
and gcc's undefined-behaviour sanitiser was rather unhappy.

dev: Remove unused system pointer in the Platform base class

The Platform base class contains a pointer to an instance of the
System which is never initialized. This can lead to subtle bugs since
some architecture-specific platform implementations contain their own
system pointer which is normally used. However, if the platform is
accessed through a pointer to its base class, the dangling pointer
will be used instead.

cpu: Idle CPU status logic revised

This patch sets the CPU status to idle when the last active thread gets
suspended.

config: rename 'file' var

Rename uses of 'file' as a local variable to avoid conflict
with the built-in type of the same name.

config: make M5_PATH a real search path

Although you can put a list of colon-separated directory names
in M5_PATH, the current code just takes the first one that
exists and assumes all files must live there.  This change
makes the code search the specified list of directories
for each individual binary or disk image that's requested.

The main motivation is that the x86/Alpha binaries and the
ARM binaries are in separate downloads, and thus naturally
end up in separate directories.  With this change, you can
have M5_PATH point to those two directories, then run any
FS regression test without changing M5_PATH.  Currently,
you either have to merge the two download directories
or change M5_PATH (or do something else I haven't figured out).

mem: Clarify express snoop behaviour

This patch adds a bit of documentation with insights around how
express snoops really work.

mem: Clarify cache behaviour for pending dirty responses

This patch adds a bit of clarification around the assumptions made in
the cache when packets are sent out, and dirty responses are
pending. As part of the change, the marking of an MSHR as in service
is simplified slightly, and comments are added to explain what
assumptions are made.

base: add an accessor and operators ==,!= to address ranges

config: Add XOR hashing to the DRAM channel interleaving

This patch uses the recently added XOR hashing capabilities for the
DRAM channel interleaving. This avoids channel biasing due to strided
access patterns.

base: Add XOR-based hashed address interleaving

This patch extends the current address interleaving with basic hashing
support. Instead of directly comparing a number of address bits with a
matching value, it is now possible to use two independent set of
address bits XOR'ed together. This avoids issues where strided address
patterns are heavily biased to a subset of the interleaved ranges.

config: Adjust DRAM channel interleaving defaults

This patch changes the DRAM channel interleaving default behaviour to
be more representative. The default address mapping (RoRaBaCoCh) moves
the channel bits towards the least significant bits, and uses 128 byte
as the default channel interleaving granularity.

These defaults can be overridden if desired, but should serve as a
sensible starting point for most use-cases.

style: Update the style checker to handle new include order

As of August 2014, the gem5 style guide mandates that a source file's
primary header is included first in that source file. This helps to
ensure that the header file does not depend on include file ordering
and avoids surprises down the road when someone tries to reuse code.

In the new order, include files are grouped into the following blocks:
  * Primary header file (e.g., foo.hh for foo.cc)
  * Python headers
  * C system/stdlib includes
  * C++ stdlib includes
  * Include files in the gem5 source tree

Just like before, include files within a block are required to be
sorted in alphabetical order.

This changeset updates the style checker to enforce the new order.

sim: Remove test for non-NULL this in Event

The method Event::initialized() tests if this != NULL as a part of the
expression that tests if an event is initialized. The only case when
this check could be false is if the method is called on a null
pointer, which is illegal and leads to undefined behavior (such as
eating your pets) according to the C++ standard. Because of this,
modern compilers (specifically, recent versions of clang) warn about
this which we treat as an error. This changeset removes the redundant
check to fix said warning.

dev: Correctly clear interrupts in VirtIO PCI

Correctly clear the PCI interrupt belonging to a VirtIO device when
the ISR register is read.

scons: Avoid implicit command dependencies

Work around a bug in scons that causes the param wrappers being
compiled twice. The easiest way for us to do so is to tell scons to
ignore implicit command dependencies.