inorder: track last branch committed
when threads are switching in/out the CPU, we need to keep
track of special cases like branches. Add appropriate
variables in ThreadState t track this and then use
these variables when updating pc after context switch

inorder: add updatePC event to resPool
this will be used for when a thread comes back from a cache miss, it needs to update the PCs
because the inst might of been a branch or delayslot in which the next PC isnt always
a straight addition

inorder: ready thread wakeup
allow a thread to wakeup and be activated after
it has been in suspended state and another
thread is switched out. Need to give
pipeline stages a "activateThread" function
so that can get to their suspended instruction
when the time is right.

inorder: add threadmodel flag
this prints out messages relative to what
threading model is being used (smt, switch-on-miss, single, etc.)

inorder: mem. mgmt. update
update address List and address Map to take
into account multiple threads

inorder: suspend in respool
give resources their own specific
activity to do for a "suspend" event
instead of defaulting to deactivating the thread for a
suspend thread event. This really matters
for the fetch sequence unit which wants to remove the
thread from fetching while other units want to
ignore a thread suspension. If you deactivate a thread
in a resource then you may lose some of the allotted
bandwidth that the thread is taking up...

inorder: fetch thread bug
dont check total # of threads but instead all
active threads

inorder: ready/suspend status fns
update/add in the use of isThreadReady & isThreadSuspended
functions.Check in activateThread what list a thread is
on so it can be managed accordingly.

inorder-cleanup: remove unused thread functions

inorder: activate thread on cache miss
-Support ability to activate next ready thread after a cache miss
through the activateNextReadyContext/Thread() functions
-To support this a "readyList" of thread ids is added
-After a cache miss, thread will suspend and then call
activitynextreadythread

inorder: add event priority offset
allow for events to schedule themselves later if desired. this is important
because of cases like where you need to activate a thread only after the previous
thread has been deactivated. The ordering there has to be enforced

inorder: squash on memory stall
add code to recognize memory stalls in resources and the pipeline as well
as squash a thread if there is a stall and we are in the switch on cache miss
model

inorder: add insts to cpu event
some events are going to need instruction data when they process, so just
include the instruction in the event construction

inorder: switch out buffer
add buffer for instructions to switch out to in a pipeline stage
can't squash the instruction and remove the pipeline so we kind of need
to 'suspend' an instruction at the stage while the memory stall resolves
for the switch on cache miss model

inorder: dont allow early loads
- loads were happening on same cycle as the address was generated which is slightly
unrealistic. Instead, force address generation to be on separate cycle from load
initiation
- also, mark the stages in a more traditional way (F-D-X-M-W)

configs/inorder: add options for switch-on-miss to inorder cpu

inorder: init internal debug cpu counters
- cpuEventNum
- resReqCount

m5: Regression Tester Update

This patch includes the necessary regression updates to test the new ruby
configuration system.  The patch includes support for multiple ruby protocols
and adds the ruby random tester.  The patch removes atomic mode test for
ruby since ruby does not support atomic mode acceses.  These tests can be
added back in when ruby supports atomic mode for real.

--HG--
rename : tests/quick/50.memtest/test.py => tests/quick/60.rubytest/test.py

ruby: Replaced gems_common debug statements

Replaced Ruby debug statements with M5 statements.

ruby: removed last level cache support

Removed the last level cache support and MOESI_hammer's dependency on it.
Replaces the LLC support with the more generic MachineType count.

ruby: Added a Scons option to prevent HTML file creation

ruby: ruby_se.py updated to new config system

ruby: Removed if else statement in create_system

Based on Steve's suggestion, the ugly if-elif statement and multiple protocol
module import calls are removed and replaced with exec statements using the
protocol string.

ruby: Removed static members in RubyPort including hitcallback
Removed static members in RubyPort and removed the ruby request unique id.

ruby: Removed the old config interface

Removed the old config interface from RubySystem and libruby.

ruby: Re-enabled orion power models

Removed the dummy power function implementations so that Orion can implement
them correctly.  Since Orion lacks modular design, this patch simply enables
scons to compile it.  There are no python configuration changes in this patch.

ruby: memtest-ruby updated to the new config system

ruby: Converted Garnet to M5 configuration

Garnet: reorganize directory tree.
Rename the ruby/network/garnet-foo directories to garnet/foo.
Move the common NetworkHeader.hh file from garnet-fixed-pipeline
up to the common garnet directory.
Fix up include paths.

--HG--
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/NetworkHeader.hh => src/mem/ruby/network/garnet/NetworkHeader.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/CreditLink_d.hh => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/CreditLink_d.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/GarnetNetwork_d.cc => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/GarnetNetwork_d.cc
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/GarnetNetwork_d.hh => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/GarnetNetwork_d.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/InputUnit_d.cc => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/InputUnit_d.cc
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/InputUnit_d.hh => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/InputUnit_d.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/NetworkInterface_d.cc => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/NetworkInterface_d.cc
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/NetworkInterface_d.hh => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/NetworkInterface_d.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/NetworkLink_d.cc => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/NetworkLink_d.cc
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/NetworkLink_d.hh => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/NetworkLink_d.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/OutVcState_d.cc => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/OutVcState_d.cc
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/OutVcState_d.hh => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/OutVcState_d.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/OutputUnit_d.cc => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/OutputUnit_d.cc
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/OutputUnit_d.hh => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/OutputUnit_d.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/Router_d.cc => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/Router_d.cc
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/Router_d.hh => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/Router_d.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/RoutingUnit_d.cc => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/RoutingUnit_d.cc
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/RoutingUnit_d.hh => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/RoutingUnit_d.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/SConscript => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/SConscript
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/SWallocator_d.cc => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/SWallocator_d.cc
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/SWallocator_d.hh => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/SWallocator_d.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/Switch_d.cc => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/Switch_d.cc
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/Switch_d.hh => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/Switch_d.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/VCallocator_d.cc => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/VCallocator_d.cc
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/VCallocator_d.hh => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/VCallocator_d.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/VirtualChannel_d.cc => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/VirtualChannel_d.cc
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/VirtualChannel_d.hh => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/VirtualChannel_d.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/flitBuffer_d.cc => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/flitBuffer_d.cc
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/flitBuffer_d.hh => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/flitBuffer_d.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/flit_d.cc => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/flit_d.cc
rename : src/mem/ruby/network/garnet-fixed-pipeline/flit_d.hh => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/flit_d.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-flexible-pipeline/FlexibleConsumer.hh => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/FlexibleConsumer.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-flexible-pipeline/GarnetNetwork.cc => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/GarnetNetwork.cc
rename : src/mem/ruby/network/garnet-flexible-pipeline/GarnetNetwork.hh => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/GarnetNetwork.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-flexible-pipeline/InVcState.cc => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/InVcState.cc
rename : src/mem/ruby/network/garnet-flexible-pipeline/InVcState.hh => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/InVcState.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-flexible-pipeline/NetworkConfig.hh => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/NetworkConfig.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-flexible-pipeline/NetworkInterface.cc => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/NetworkInterface.cc
rename : src/mem/ruby/network/garnet-flexible-pipeline/NetworkInterface.hh => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/NetworkInterface.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-flexible-pipeline/NetworkLink.cc => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/NetworkLink.cc
rename : src/mem/ruby/network/garnet-flexible-pipeline/NetworkLink.hh => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/NetworkLink.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-flexible-pipeline/OutVcState.cc => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/OutVcState.cc
rename : src/mem/ruby/network/garnet-flexible-pipeline/OutVcState.hh => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/OutVcState.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-flexible-pipeline/Router.cc => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/Router.cc
rename : src/mem/ruby/network/garnet-flexible-pipeline/Router.hh => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/Router.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-flexible-pipeline/SConscript => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/SConscript
rename : src/mem/ruby/network/garnet-flexible-pipeline/VCarbiter.cc => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/VCarbiter.cc
rename : src/mem/ruby/network/garnet-flexible-pipeline/VCarbiter.hh => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/VCarbiter.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-flexible-pipeline/flit.cc => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/flit.cc
rename : src/mem/ruby/network/garnet-flexible-pipeline/flit.hh => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/flit.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-flexible-pipeline/flitBuffer.cc => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/flitBuffer.cc
rename : src/mem/ruby/network/garnet-flexible-pipeline/flitBuffer.hh => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/flitBuffer.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet-flexible-pipeline/netconfig.defaults => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/netconfig.defaults

ruby: Added a mesh topology

ruby: MESI_CMP_directory updated to the new config system

ruby: Sorted the file includes to maintain consistency

ruby: Renamed the MESI directory sm file

Renamed the MESI directory file to be consistent with all other protocols.

--HG--
rename : src/mem/protocol/MESI_CMP_directory-mem.sm => src/mem/protocol/MESI_CMP_directory-dir.sm

ruby: Removed the GPL header in MESI_CMP_directory-msg

I'm not sure how this got past our initial ruby code import, but this obviously
needed to be removed.

ruby: MOESI_CMP_directory updated to the new config system

ruby: Added atomic support to MOESI_CMP_token

ruby: fixed memory fetch bug for persistent requests

ruby: MOESI_CMP_token updates to use the new config system

ruby: Allows boolean and string defaults for StateMachine parameters

ruby: MI_example updates to use the new config system

ruby: Memory size consistency check

Ruby's memory is now sized according to the size of M5 physical memory.

ruby: fixed the memory total size variable to be 64-bits

ruby: convert to M5 MemorySize
Converted both ruby caches and directory memory to use the M5 MemorySize python
type.

ruby: Added Cache and MemCntrl profiler calls

ruby: added data print to ruby request

ruby: Added atomic support to MOESI_hammer

ruby: added the GEMS ruby tester

ruby: fixed MOESI_hammer data writebacks to the directory

ruby: cleaned up ruby profilers
Cleaned up the ruby profilers by moving the memory controller profiling code
out of the main profiler object and into a separate object similar to the
current CacheProfiler.  Both the CacheProfiler and MemCntrlProfiler are
specific to a particular Ruby object, CacheMemory and MemoryControl
respectively.  Therefore, these profilers should not be SimObjects and
created by the python configuration system, but instead private objects.  This
simplifies the creation of these profilers.

ruby: Removed RubySystem::getNumberOfSequencers
removed the static function RubySystem::getNumberOfSequencers and replaced
it with a python config variable

ruby: added ruby stats print
Moved the previous rubymem stats print feature to ruby System so that ruby
stats are printed on simulation exit.

ruby: fixed Set.cc bug to allow zero sized sets
This is necessary for example when no dma sequencers are necessary in the
simulated system.

ruby: FS support using the new configuration system

ruby: reorganized ruby python configuration
Reorganized ruby python configuration so that protocol and ruby memory system
configuration code can be shared by multiple front-end configuration files
(i.e. memory tester, full system, and hopefully the regression tester).  This
code works for memory tester, but have not tested fs mode.

ruby: Removed out_link_vec from Consumer
Removed the out_line_vec data structure from the Consumer.  I'm not sure
what this did before, but currently it has no usefulness.

ruby: Convered ruby tracing support usage of sequencer
Modified ruby's tracing support to no longer rely on the RubySystem map
to convert a sequencer string name to a sequencer pointer.  As a
temporary solution, the code uses the sim_object find function.
Eventually, we should develop a better fix.

ruby: Memory Controller Profiler with new config system
This patch includes a rather substantial change to the memory controller
profiler in order to work with the new configuration system.  Most
noteably, the mem_cntrl_profiler no longer uses a string map, but instead
a vector.  Eventually this support should be removed from the main
profiler and go into a separate object.  Each memory controller should have
a pointer to that new mem_cntrl profile object.

ruby: Converted MOESI_hammer dma cntrl to new config system

ruby: Added the cache profiler to the new config system

ruby: Converted the sequencer deadlock event to m5 eventq

ruby: Wrapped ruby events into m5 events
Wrapped ruby events using the m5 event object.  Removed the prio_heap
from ruby's event queue and instead schedule ruby events on the m5 event
queue.

ruby: Removed the tech_nm variable from RubySystem

ruby: Added clock to ruby system
As a first step to migrate ruby to the M5 eventqueue, added a clock
variable to the ruby system.

ruby: Ruby changes required to use the python config system
This patch includes the necessary changes to connect ruby objects using
the python configuration system.  Mainly it consists of removing
unnecessary ruby object pointers and connecting the necessary object
pointers using the generated param objects.  This patch includes the
slicc changes necessary to connect generated ruby objects together using
the python configuraiton system.

ruby: connects sm queues to the network

ruby: Calculate system total memory capacity in Python
rather than in RubySystem object.

ruby: Add support for generating topologies in Python.

scons: ignore blank lines in .slicc files

ruby: Make SLICC-generated objects SimObjects.
Also add SLICC support for state-machine parameter defaults
(passed through to Python as SimObject Param defaults).

ruby: Convert most Ruby objects to M5 SimObjects.
The necessary companion conversion of Ruby objects generated by SLICC
are converted to M5 SimObjects in the following patch, so this patch
alone does not compile.
Conversion of Garnet network models is also handled in a separate
patch; that code is temporarily disabled from compiling to allow
testing of interim code.

ruby: get rid of obsolete, unused CustomTopology class.

tests: added M5_TEST_PROGS environment variable
to allow override of global location for regression test binaries.

ruby: fix out_port declaration

ruby: Added message type check to OutPortDeclAST.py

Though OutPort's message type is not used to generate code, this fix checks
that the programmer's intent is correct.  Eventually, we may want to
remove the message type from the OutPort declaration statement.

Automated merge with ssh://hg@m5sim.org/m5

config: changed default ruby config file for regression

build: need to include cstdio

style_hook: Fix the style hook
Re-enable it and update it for more modern versions of mercurial.

Automated merge with ssh://hg@m5sim.org/m5

copyrights: add copyright info to the files I added.
checkpoint-aggregator.py was written at UM so I added a UM copyright, agg_se.py was
written at AMD so I added the AMD copyright.

util: do checkpoint aggregation more cleanly, fix last changeset.
1) Move alpha-specific code out of page_table.cc:serialize().
2) Begin serializing M5_pid and unserializing it, but adding an function to do optional paramIn so that old checkpoints don't need to be fixed up.
3) Fix up alpha startup code so that the unserialized M5_pid value is properly written to DTB_IPR_ASN.
4) Fix the memory unserialize that I forgot somehow in the last changeset.
5) Add in an agg_se.py to handle aggregated checkpoints. --bench foo-bar plus positional arguments foo bar are the only changes in usage from se.py.
Note this aggregation stuff has only been tested for Alpha and nothing else, though it should take a very minimal amount of work to get it to work with another ISA.

memtest differences from Derek's changes

ruby: new atomics implementation

This patch changes the way that Ruby handles atomic RMW instructions. This implementation, unlike the prior one, is protocol independent. It works by locking an address from the sequencer immediately after the read portion of an RMW completes. When that address is locked, the coherence controller will only satisfy requests coming from one port (e.g., the mandatory queue) and will ignore all others. After the write portion completed, the line is unlocked. This should also work with multi-line atomics, as long as the blocks are always acquired in the same order.

merge

Automated merge with ssh://hsul@localhost:4444//repo/m5

 util: make a generic checkpoint aggregator that can aggregate different cpts into one multi-programmed cpt. Make minor changes to serialization/unserialization to get it to work properly. Note that checkpoints were made with a comment at the beginning with // - this must be changed to ## to work properly with the python config parser in the aggregator.

SCons: Make --help reflect the arguments to scons.

The arguments were added to the global_sticky_vars Variables object after the
basic help text was generated. As a result, the "actual:" value wouldn't
reflect the arguments to scons and wouldn't really be the "actual" value used
by the build. This change fixes that by updating global_sticky_vars slightly
earlier.

cache: make tags->insertBlock() and tags->accessBlock() context aware so that the cache can make context-specific decisions within their various tag policy implementations.

since totalInstructions() is impl'ed by all the cpus, make it an abstract base class.

faults: i think these fault invocations should be panic and not fatal. it definitely made implementing a trace cpu easier this way.

MIPS: Update the stats of the RUBY version of the regressions.

MIPS: Update stats for updated initial environment.

MIPS: Beef up process initialization.

MIPS: Implement the SE mode version of rdhwr.

MIPS: Fix decoding of the rdhwr instruction.

MIPS: Implement the set_thread_area system call.

MIPS: Create an artificial control register to hold the thread pointer.

In Linux, the set_thread_area system call stores the address of the thread
local storage area into a field of the current thread_info structure. Later,
to access that value, the program uses the rdhwr instruction to read a
"hardware register" with index 29. The 64 bit MIPS manual, volume II, says
that index 29 is reserved for a future ABI extension and should cause a
"Reserved Instruction Exception". In Linux (and potentially other ISAs) that
exception is trapped and emulated to return the value stored by
set_thread_area as if that were actually stored by a physical register.

The tp_value address (as named in the Linux kernel) is ironically stored as a
control register so that it goes with a particular ThreadContext. Syscall
emulation will use that to emulate storing to the OS's thread info structure,
and rdhwr will emulate faulting and returning that value from software by
returning the value itself, as if it was in hardware. In other words, we fake
faking the register in SE mode. In an FS mode implementation it should
work as specified in the manual.

MIPS: Extract CPU pointer from the thread context in scheduleCP0 setMiscReg.

The MIPS ISA object expects to be constructed with a CPU pointer it uses to
look at other thread contexts and allow them to be manipulated with control
registers. Unfortunately, that differs from all the other ISA classes and
would complicate their implementation.

This change makes the event constructor use a CPU pointer pulled out of the
thread context passed to setMiscReg instead.

MIPS: Add missing syscall slots.
These are all after the existing ones, suggesting they were added after the
original list was created.

Alpha: Implement MVI and remaining BWX instructions.