mem-cache: Add getter and setter to CacheBlk::whenReady

Add a getter and a setter function to access CacheBlk::whenReady
to encapsulate the variable and allow error checking. This error
checking consists on verifying that writes to a block after it
has been inserted follow a chronological order.

As a side effect, tickInserted retain its value until updated,
that is, it is not reset in invalidate().

Change-Id: Idc3c5a99c3f002ee9acc2424f00e554877fd3a69
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base: Fix fiber compilation issue for Mac OS

Mac OS has deprecated the use of ucontext and at the moment we are
using a workaround to enable it. A side-effect is that the code is
marked as _POSIX_C_SOURCE and consequently <sys/mman.h> requires the
code to be also marked as _DARWIN_C_SOURCE to include the definition
of MAP_ANONYMOUS.

Change-Id: I65550d11a0a21cd36d832a7de6320e7e3f332a9d
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base, sim: Add missing destructors

Derived classes with virtual functions need to define a virtual
destructor or a protected destructor otherwise calling the base class
destructor has undefined behavior. This change adds a virtual
distructor in the base class.

Change-Id: I1c855aa56dff6585ff99b9147bdb4eb9729a0a53
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base: Add type alias for raw pointer in RefCountingPtr

Change-Id: Ied2204566a8fc5c34fb4702301051b8e5ab84ffe
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mem-cache: Optimize sector valid and secure check

Previously a loop was being done to check whether the
block was valid/secure or not. Variables have been
added to skip this loop and save and update sector
block state when sub-blocks are validated, invalidated
and secured.

Change-Id: Ie1734f7dfda9698c7bf22a1fcbfc47ffb9239cea
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cpu: Change raw pointers to STL Containers

This patch changes two members from being raw pointers to being STL
containers. The reason behind, other than cleanlyness and arguable OO
best practices is that containers have more intronspections capabilities
than naked pointers do, as the size is known.

Using STL containers adds little overhead and eases the automation of
process during debugging (gdb).

Change-Id: I4d9d3eedafa8b5e50ac512ea93b458a4200229f2
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arch-arm: correctly set floats from GDB on aarch64

aarch64 floating point registers are now stored as vector type, but this
was not updated in the stub.

Change-Id: I4a2bc1cea0eec9beeb5bbd49e2a868b9d5ed0a42
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base: increase the GDB buffer size dynamically

The size was not large enough for the 'G' packet on aarch64, which the
client sends to set registers.

This would lead to the stub not to be able to find the end of the input
packet and keep waiting forever.

Change-Id: Icb149f15a6c769371ebcb6ec5fbebc6170c31fc6
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arch-arm: only change the pc address when GDB registers are set

The entire pcState was being reset, which made the simulation incorrectly
switch to aarch32 from aarch64.

Change-Id: I9ba7dd0ed95bc6120d94393bba272e0cb8c081c5
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arch-arm: fix the aarch64 GDB stub

The main change is to remove vector registers from the GDB stub.

Those registers were intended for SVE, which is a new architecture feature
and not yet treated by default on the GDB present in Ubuntu 18.04, and
possibly not even on GDB master.

As a result, aarch64 GDB stub connections would fail with:

Remote 'g' packet reply is too long

The correct way to support those registers is to send XML GDB target
description files to the client. This feature is not yet available for
any architecture, and should be implemented in future patches.

Other smaller fixes are:

* cpsr is uint32_t in aarch64 as well as arm
* use M5_ATTR_PACKED on the register structs since they are being cast and
  sent as byte arrays

Change-Id: I77cd8a98e322ecc60799e5b11fe5cd414d893cc7
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systemc: Disable systemc when using gcc versions older than 5.0.

These versions don't support the std::put_time function. Since versions
of gcc older than 5.0 aren't going to be supported at all in the fairly
near future, this should only be temporary. The number of people using
both systemc and older versions of gcc should be very small, or even
zero.

Change-Id: Ie9572fdf83ba9569df6bc0457c98d86565dcdcd8
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base: Change the unit test binary names to use .test, and to be consistent.

Most tests were named *test where * was the base name of the file being
tested, but some were named differently based on, for instance, the
name of the class that file implemented.

This change makes all the test names consistently based off of the file
name they test, and also brings in the new .test convention to make
them easier to read.

Now, if you have a file like fiber.cc you want to test, you'd have a
unit test in a file called fiber.test.cc, and a test called fiber.test
which would generate a binary called fiber.test.opt, fiber.test.debug,
etc.

Change-Id: I61d59016090371a9bae72066e7473a34aecea21f
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14677
Reviewed-by: Giacomo Travaglini <giacomo.travaglini@arm.com>
Maintainer: Gabe Black <gabeblack@google.com>

base: Rename unit test cc files to be *.test.cc.

This makes the name easier to read, looks ok if the file is named with
underscores between words or not, is easy to grep for, and shouldn't
introduce any ambiguities in the file names.

Change-Id: I34b7bcccea2d87c10c0de417dd5e3ef27c4b5666
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14676
Reviewed-by: Giacomo Travaglini <giacomo.travaglini@arm.com>
Reviewed-by: Daniel Carvalho <odanrc@yahoo.com.br>
Maintainer: Gabe Black <gabeblack@google.com>

util: Add the scons configuration cache to .gitignore for util/tlm.

Change-Id: Ife31e1bbf862d10bbe8e2c0fa36c8c168cfafa84
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14656
Reviewed-by: Matthias Jung <jungma@eit.uni-kl.de>
Maintainer: Gabe Black <gabeblack@google.com>

systemc: Update the gem5-within-systemc README to mention USE_SYSTEMC.

When linking with an external systemc host, the native gem5 systemc API
should be disabled to avoid linking conflicts.

Change-Id: If7f9b3718fcdbdab5ebc9ef52e746f6bf9f2fb9c
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14520
Reviewed-by: Matthias Jung <jungma@eit.uni-kl.de>
Maintainer: Gabe Black <gabeblack@google.com>

base: Fix include order in the inifile unit test.

Even though gtest.h is a C++ header, it looks like a C header which
makes the style check hook upset. Lets move it up so the hook doesn't
complain when the file is changed.

Change-Id: Ibcc2d0b7bf3b254c70e55b30379ebd4b70933c26
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14675
Reviewed-by: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>
Maintainer: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>

systemc: Run the systemc tests directly from their build directories.

We were previously running them from the current directory to start
with, and then having the config script switch to the build directory.
That worked, except when output streams might be opened as part of the
global constructors which would run before the config script.

This change makes us start from the build directory directly, making
the switch in the config script unnecessary and ensuring that no files
leak outside of the build when running tests.

Change-Id: I484168793bfc5abc4e5631fb3468733fb9d829af
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14519
Reviewed-by: Gabe Black <gabeblack@google.com>
Maintainer: Gabe Black <gabeblack@google.com>

systemc: Run the systemc tests with the CWD in the build directory.

This will prevent some (but not all) output files the tests generate
from ending up outside the build directory. Because some output file
streams are constructed as global objects, their paths are resolved
relative to the CWD when gem5 starts, before the config script has a
chance to change it.

Subsequent changes will make verify.py should make gem5 start with the
correct working directory, cleaning up the remaining leaking files.

Change-Id: I75a1256719dab4c98ab868c209d09b9dcdabb458
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Reviewed-by: Gabe Black <gabeblack@google.com>
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systemc: Add DEPS files for some tests with non-source file dependencies.

This ensures that those files will be available when running the test
relative to its build directory.

Change-Id: If775ca328b3e1165baa968e4b39c36db0172837c
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systemc: Make verify.py recognize a DEPS file in test dirs.

This file lists additional files beyond the sources that the test
relies on, like files it uses when running.

Change-Id: Ifc4958b26eed08689e0e72bd87f84388dbcf1898
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base: Add missing overrides in statistics header

Change-Id: Id5ee2a970a3dceee1b7e24ce3b452b7fece87875
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Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14619
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Maintainer: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>

arch-arm: Add missing template declaration

The lack of a template declaration for IllegalInstSetStateFault was
causing errors when compiling with clang.

Change-Id: If7f19d7e879330226c80df2baca73d88d818f673
Signed-off-by: Nikos Nikoleris <nikos.nikoleris@arm.com>
Reviewed-by: Giacomo Travaglini <giacomo.travaglini@arm.com>
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14618
Reviewed-by: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>
Maintainer: Giacomo Travaglini <giacomo.travaglini@arm.com>

cpu: Added new stats to TAGE and LTAGE branch predictors

They are basically used to tell wich component of the predictor is
providing the prediction and whether it is correct or wrong

Change-Id: I7b3db66535f159091f1b37d70c2d942d50b20fb2
Signed-off-by: Pau Cabre <pau.cabre@metempsy.com>
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14535
Reviewed-by: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>
Maintainer: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>

cpu: split LTAGE implementation into a base TAGE and a derived LTAGE

The new derived LTAGE is equivalent to the original LTAGE implementation
The default values of the TAGE branch predictor match the settings of the
8C-TAGE configuration described in https://www.jilp.org/vol8/v8paper1.pdf

Change-Id: I8323adbfd5c9a45db23cfff234218280e639f9ed
Signed-off-by: Pau Cabre <pau.cabre@metempsy.com>
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14435
Reviewed-by: Sudhanshu Jha <sudhanshu.jha@arm.com>
Reviewed-by: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>
Maintainer: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>

cpu,arch-arm: Initialise data members

The value that is not initialized has a bogus value that manifests when
using some debug-flags what makes the usage of tracediff a bit more
challenging.

In addition, while debugging with other techniques, it introduces the
problem of understanding if the value of a field is 'intended' or just
an effect of the lack of initialisation.

Change-Id: Ied88caa77479c6f1d5166d80d1a1a057503cb106
Signed-off-by: Giacomo Gabrielli <giacomo.gabrielli@arm.com>
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/13125
Maintainer: Nikos Nikoleris <nikos.nikoleris@arm.com>
Reviewed-by: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>

arch-arm: clang compilation fixes

Fix 1: std::pair constructor is not a constexpr in clang implementation
Fix 2: static const templates need to be defined in their
       translation unit

Change-Id: I3d9b9b47e1d148e44555f40e2e2aeff06707ff8f
Reviewed-by: Andreas Sandberg <andreas.sandberg@arm.com>
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14617
Reviewed-by: Giacomo Travaglini <giacomo.travaglini@arm.com>
Reviewed-by: Nikos Nikoleris <nikos.nikoleris@arm.com>
Maintainer: Giacomo Travaglini <giacomo.travaglini@arm.com>

tests: Convert IniFile unit test to a GTest

Change-Id: I47d6c9cbae21877420a15ffcf8489e3c26959139
Signed-off-by: Giacomo Travaglini <giacomo.travaglini@arm.com>
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14615
Reviewed-by: Gabe Black <gabeblack@google.com>
Maintainer: Gabe Black <gabeblack@google.com>

hsail: Fix a warning/build failure for HSAIL_X86.

The Bitselect operation definition used ~ to invert the bits of a mask
value, but if that mask value is of type bool, that generates a
warning. This change casts that value to a uint64_t so that it can
always have ~ applied to it.

Change-Id: I7fbfc6ff264bc32a265f2724c772b8fae08590f7
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14655
Reviewed-by: Brandon Potter <Brandon.Potter@amd.com>
Maintainer: Gabe Black <gabeblack@google.com>

arch, base, cpu, gpu, mem: Replace assert(0 or false with panic.

Neither assert(0) nor assert(false) give any hint as to why control
getting to them is bad, and their more descriptive versions,
assert(0 && "description") and assert(false && "description"), jury
rig assert to add an error message when the utility function panic()
already does that directly with better formatting options.

This change replaces that flavor of call to assert with panic, except
in the actual code which processes the formatting that panic uses (to
avoid infinitely recurring error handling), and in some *.sm files
since I don't know what rules those have to follow and don't want to
accidentaly break them.

Change-Id: I8addfbfaf77eaed94ec8191f2ae4efb477cefdd0
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14636
Reviewed-by: Brandon Potter <Brandon.Potter@amd.com>
Reviewed-by: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>
Maintainer: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>

sim-se: only implement getdentsFunc on supported hosts

The implementation of the getdents syscall relies on SYS_getdents, which
is not available on all archs, because the getdents syscall has been
superseded by getdents64, and does not exist on newer archs such as
aarch64.

This leads the build to break on aarch64 hosts with error:

error: 'SYS_getdents' was not declared in this scope

Change-Id: I8701fb5b61c0418b14a9463ef135a391a7f7a9ba
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14596
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systemc: set endianess to fix build for ARM host

ARM architectures were not covered in the endianess #if cases, which
lead the build to fail on an arm host with message:

error The file boost/detail/endian.hpp needs to be set up for your CPU
type.

Change-Id: Id012cf37810da113174a51746e290e25138739cb
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base: Add some functions to convert floats to bits and vice versa.

These make it easier to extract the binary representation of floats and
doubles, and given a binary representation convert it back again.

The versions with a size prefix are safer to use since they make it
clear what size inputs/outputs are expected. The versions without are
to make writing generic code easier in case the same code snippet,
templated function, etc., needs to be applied in both circumstances.

Change-Id: Ib1f35a7e88e00806a7c639c211c5699b4af5a472
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14455
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mem-cache: Add setters to validate and secure block

In order to allow polymorphism of the block these two
functions have been added, and all direct status
assignments to these bits have been substituted.

We also assert that the block has been invalidated
before insertion. Then the block is validated in
the insertion.

Change-Id: Ie7be42408721ad4c2c9dc880f82a62cb594f8668
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cpu: Made LTAGE parameters configurable

This includes TAGE tag sizes, TAGE table sizes, U counters reset period,
loop predictor associativity, path history size, the USE_ALT_ON_NA size
and the WITHLOOP size

Change-Id: I935823f0a5794f5d55b744263798897a813dc1bd
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cpu: Fixed useful counter handling in LTAGE

Increased to 2 bits of useful counter per TAGE entry as described in the
LTAGE paper (and made the size configurable)

Changed how the useful counters are incremented/decremented as described
in the LTAGE paper

Change-Id: I8c692cc7c180d29897cb77781681ff498a1d16c8
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cpu: Fixes on the loop predictor part of LTAGE

Fixed the following fields of the loop predictor entries as described on
the LTAGE paper:
 - Age counter (it was 3 bits and it should be 8 bits)
 - Tag (it was 16 bits and it should be 14 bits). Also some times it used
   int variables and some times uint16_t, leading to wrong behaviour
 - Confidence counter (it was 2 bits ins some parts of the code and 3 bits
   in some other parts. It should be 2 bits)
 - Iteration counters (they were 16 bits and they should be 14 bits)
All the new sizes are now configurable

Change-Id: I8884c7454c1e510b65160eb4d5749d3259d34096
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x86: Get rid of a problematic DPRINTF in PremFp.

This DPRINTF shouldn't be necessary since it shows the operands and
results of the instruction which the trace should already make
available. Also by passing the destination register to DPRINTF, the ISA
parser will assume that it's also a source when tracking dependencies.

Change-Id: I820387c82578bdbb8d2e3d91652a6c0185077f54
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sim: Deschedule existing events when destructing an event queue.

Other objects in the simulation may try to deschedule their events when
destructed, and if they're cleaned up after the event queue is then
they might try to deschedule events on an event queue that no longer
exists.

Change-Id: I9452ce52fba78297ce3dc4b3884289b5e2f2574d
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base: Don't let exceptions leak from the to_number utility function.

This function catches a couple types of exceptions the functions it
calls might throw, but if one that it doesn't catch is thrown, then
it will propogate that exception to its own callers, and not initialize
the value it was asked to convert.

This might be considered desirable behavior since it lets errors
propogate and avoids handling them in code that might not know the
context of when it's called. On the other hand, it upsets g++ since it
thinks that there might be an uninitialized value used elsewhere, even
though that value will only be uninitialized if an exception is
propogating, and the code that would use it is after a point where that
exception would have been caught and execution would have resumed.

To satisfy g++ and to also avoid silently hiding errors, this change
adds a catch all which will panic if an unexpected exception is raised.

Change-Id: Ie94dcef3a50f7902566328a3fa2eac59b3cf9aad
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systemc: Stop explicitly adding the systemc ext dir to CPPPATH.

That's now handled automatically when the native systemc API is
enabled.

Change-Id: If1f88929af335a40554a9fd8df6f68aa1a4c0ba4
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systemc: Put systemc headers in the include path when supported.

When the native systemc API support is built in, put the systemc and
systemc.h header files in the include path so they can be used as
normal. We don't want any external systemc headers being included and
getting mixed in with our local ones.

Change-Id: I5fc01ff5f069cfadb7c19a9dead13e7ce7272976
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systemc: Increase the stack size for the sc_main fiber to 8MB.

This is a reasonable size for a stack, and the default size for a stack
on Linux as determined by some quick Googling. The sc_main fiber would
normally use the primary program stack if run under the standard
systemc implementation, and so might expect to have more room to play
with.

Change-Id: Ie12344939e7b249da203630ebc7dc773a387d716
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base: Set up a guard page for fiber stacks.

This will help detect stack overflow for fibers.

Change-Id: Iff2b102120ec351709e495291d6bead597f8d10c
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Maintainer: Gabe Black <gabeblack@google.com>

mem-cache: a missing cast was truncating addresses

High bits were truncated when computing the block address

Change-Id: Iab2a4c6063ece2d1d4c24ce5686045a6d6d35434
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cpu: Fix LTAGE max number of allocations on update

The LTAGE paper states that only one TAGE entry can be
allocated when updating

Change-Id: I6cfb4d80ce835e93d4bf5099ef88a7d425abaddd
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configs: Added an option for choosing branch predictor type

Added the parameter "--bp-type" to set the branch predictor type
Added the parameter "--list-bp-types" to list all the available branch
predictor types

Change-Id: Ia6aae90c784aef359b6d8233c8383cd7a871aca1
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sim: Fix data type of ticks per second before passing it to C++

Casts ticks per second value to int before passing it to C++. Python
throws an error because of incompatible type because of the recent
change.

Change-Id: Ibcaf8c327f1be0dba38763975d389584addd8373
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14375
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mem: avoid calling regStat twice on a QoSPolicy

Change-Id: I216c57073fabe29c3f898a5d89cee41efd4277d5
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cpu: Fix the usage of const DynInstPtr

Summary: Usage of const DynInstPtr& when possible and introduction of
move operators to RefCountingPtr.

In many places, scoped references to dynamic instructions do a copy of
the DynInstPtr when a reference would do. This is detrimental to
performance. On top of that, in case there is a need for reference
tracking for debugging, the redundant copies make the process much more
painful than it already is.

Also, from the theoretical point of view, a function/method that
defines a convenience name to access an instruction should not be
considered an owner of the data, i.e., doing a copy and not a reference
is not justified.

On a related topic, C++11 introduces move semantics, and those are
useful when, for example, there is a class modelling a HW structure that
contains a list, and has a getHeadOfList function, to prevent doing a
copy to an internal variable -> update pointer, remove from the list ->
update pointer, return value making a copy to the assined variable ->
update pointer, destroy the returned value -> update pointer.

Change-Id: I3bb46c20ef23b6873b469fd22befb251ac44d2f6
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mem-cache: fix invalid iterator access

An iterator was assigned end() and then it was used to access
its corresponding element.

Change-Id: I87246cf56cbc694dd6b4e2cabbe84a08429d2ac3
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14361
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Reviewed-by: Daniel Carvalho <odanrc@yahoo.com.br>
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mem-cache: Make StridePrefetcher use Replacement Policies

Previously StridePrefetcher was only able to use random
replacement policy. This change allows all replacement
policies to be applied to the pc table.

Change-Id: I8714e71a6a4c9c31fbca49a07a456dcacd3e402c
Signed-off-by: Daniel <odanrc@yahoo.com.br>
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14360
Reviewed-by: Nikos Nikoleris <nikos.nikoleris@arm.com>
Maintainer: Nikos Nikoleris <nikos.nikoleris@arm.com>

mem-cache: Add invalidation function to StrideEntry

Add invalidation function to StrideEntry so that every
entry can be invalidated appropriately.

Change-Id: I38c42b7d7c93d839f797d116f1d2c88572123c0e
Signed-off-by: Daniel <odanrc@yahoo.com.br>
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14359
Reviewed-by: Nikos Nikoleris <nikos.nikoleris@arm.com>
Maintainer: Nikos Nikoleris <nikos.nikoleris@arm.com>

mem-cache: Make PCTable context independent

Move the unordered_map outside of the PCTable, as it
belongs to the StridePrefetcher. By doing so we are
moving towards a table that ressembles the ones of
the Tags classes.

Some functions have been moved from the prefetcher to
the PCTable, as they didn't belong there. As such, they
have been renamed to remove the unnecessary prefix.

Change-Id: I3e54bc7dee65e1f78d96b0d548ac8345b7bd4364
Signed-off-by: Daniel <odanrc@yahoo.com.br>
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14358
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Maintainer: Nikos Nikoleris <nikos.nikoleris@arm.com>

mem-cache: Vectorize StridePrefetcher's entries.

Turn StridePrefetcher::PCTable::entries into a vector of vectors.

Change-Id: I2a4589a76eb205910c43723638b7989eddd5ca24
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14357
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mem-cache: Return entry in StridePrefetcher::pcTableHit()

Return a pointer to the entry instead of returning a
boolean and passing a pointer reference. As a side
effect, change the name of the function to be more
descriptive of the functionality.

Change-Id: Iad44979e98031754c1d0857b1790c0eaf77e9765
Signed-off-by: Daniel <odanrc@yahoo.com.br>
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14356
Reviewed-by: Nikos Nikoleris <nikos.nikoleris@arm.com>
Maintainer: Nikos Nikoleris <nikos.nikoleris@arm.com>

mem-cache: Cleanup prefetchers

Prefetcher code had extra variables, dependencies
that could be removed, code duplication, and missing
overrides.

Change-Id: I6e9fbf67a0bdab7eb591893039e088261f52d31a
Signed-off-by: Daniel <odanrc@yahoo.com.br>
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14355
Reviewed-by: Nikos Nikoleris <nikos.nikoleris@arm.com>
Maintainer: Nikos Nikoleris <nikos.nikoleris@arm.com>

scons: add --gold-linker to link with the gold linker

This option can significantly speedup link time on Linux systems, which is
the main bottleneck to rebuild after small changes.

Change-Id: I3b0bdd61f7dcef0d73629c8ee2ee98091953fec3
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14075
Reviewed-by: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>
Maintainer: Gabe Black <gabeblack@google.com>

cpu: Fixed ratio of pred to hyst bits for LTAGE Bimodal

The LTAGE paper states 1 hyst bit shared for 4 pred bits.
Made this ratio configurable use 4 by default.
Also changed the Bimodal structure to use two std::vector<bool> (one for
pred and one for hyst bits)

Change-Id: I6793e8e358be01b75b8fd181ddad50f259862d79
Signed-off-by: Pau Cabre <pau.cabre@metempsy.com>
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14120
Reviewed-by: Ilias Vougioukas <ilias.vougioukas@arm.com>
Reviewed-by: Sudhanshu Jha <sudhanshu.jha@arm.com>
Maintainer: Andreas Sandberg <andreas.sandberg@arm.com>

mem-cache: Remove Cache dependency from Tags

Tags do not need to be aware of caches.

Change-Id: Ib6a082b74dcd9b2f10852651634b59512732fb2a
Signed-off-by: Daniel R. Carvalho <odanrc@yahoo.com.br>
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14296
Reviewed-by: Nikos Nikoleris <nikos.nikoleris@arm.com>
Maintainer: Nikos Nikoleris <nikos.nikoleris@arm.com>

mem-cache: Move access latency calculation to Cache

Access latency was not being calculated properly, as it was
always assuming that for hits reads take as long as writes,
and that parallel accesses would produce the same latency
for read and write misses.

By moving the calculation to the Cache we can use the write/
read information, reduce latency variables duplication and
remove Cache dependency from Tags.

The tag lookup latency is still calculated by the Tags.

Change-Id: I71bc68fb5c3515b372c3bf002d61b6f048a45540
Signed-off-by: Daniel R. Carvalho <odanrc@yahoo.com.br>
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/13697
Reviewed-by: Nikos Nikoleris <nikos.nikoleris@arm.com>
Maintainer: Nikos Nikoleris <nikos.nikoleris@arm.com>

arch-arm: Print register name when warning on AT instructions

With this patch we don't print anymore the enum value when warning
on any AT instruction usage, but we print the sys reg name instead

Change-Id: Ic6831b98ad6b0582be69883dc9519a9d3324da30
Signed-off-by: Giacomo Travaglini <giacomo.travaglini@arm.com>
Reviewed-by: Anouk Van Laer <anouk.vanlaer@arm.com>
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14316
Reviewed-by: Andreas Sandberg <andreas.sandberg@arm.com>
Maintainer: Andreas Sandberg <andreas.sandberg@arm.com>

mem-cache: implement a probe-based interface

The HW Prefetcher of a cache can now listen events
from their associated CPUs and from its own cache.

Change-Id: I28aecd8faf8ed44be94464d84485bd1cea2efae3
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14155
Reviewed-by: Daniel Carvalho <odanrc@yahoo.com.br>
Reviewed-by: Nikos Nikoleris <nikos.nikoleris@arm.com>
Maintainer: Nikos Nikoleris <nikos.nikoleris@arm.com>

sim: Move BitUnion overloading to show/parseParams

This patch is moving template overloading for BitUnions into the
showParam, parseParams functions. Henceforth BitUnion types will use the
common param wrapper.
This patch implicitly implements (UN)SERIALIZE_CONTAINER for BitUnions.

Change-Id: I0e1faadb4afd4dc9de5dc5fca40041e349c9ba73
Signed-off-by: Giacomo Travaglini <giacomo.travaglini@arm.com>
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/13636
Reviewed-by: Andreas Sandberg <andreas.sandberg@arm.com>
Maintainer: Andreas Sandberg <andreas.sandberg@arm.com>

sim: Move paramIn/Out definition to header file

This patch is moving the definitions of paramIn/Out templates to
the header file. In this way we gain:

1) We don't have to do explicit instantiation anymore for user defined
types. This spares us from including data type header files into
serialize.cc

2) We can overload show/parseParam for BitUnions or any other type
that requires special handling when serializing. Just by overloading
the two templates we get all the containers' (list, vector, array..)
serialization for free

2) gtest: With the idea of adding unit tests for Serializable objects,
we can avoid importing serialize.cc and just redefine Serializable
methods in the test source, implementing a Serializable stub

Change-Id: I45a9bb87d5ef886a3668fd477005cd105f612e36
Signed-off-by: Giacomo Travaglini <giacomo.travaglini@arm.com>
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/13635
Reviewed-by: Gabe Black <gabeblack@google.com>
Maintainer: Andreas Sandberg <andreas.sandberg@arm.com>

cpu: Fixed PC shifting on LTAGE branch predictor

The PC needs to be shifted according to the instShiftAmt parameter

Change-Id: I272619c093695b56cf7f8ff7163e3b5d23205d16
Signed-off-by: Pau Cabre <pau.cabre@metempsy.com>
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14035
Reviewed-by: Sudhanshu Jha <sudhanshu.jha@arm.com>
Reviewed-by: Ilias Vougioukas <ilias.vougioukas@arm.com>
Reviewed-by: Nikos Nikoleris <nikos.nikoleris@arm.com>
Maintainer: Andreas Sandberg <andreas.sandberg@arm.com>

mem-cache: Align how we handle requests in atomic with timing

Requests, for which a cache has already committed to respond do not
perform any lookups. Previously in atomic mode the packet would pay
the lookup latency while in timing it wouldn't. This patch aligns
recvAtomic with recvTimingReq and removes the lookup latency from the
the handling of such requests.

Change-Id: I50a0631f8058e5086d94d55af0e1788a60e2883f
Signed-off-by: Nikos Nikoleris <nikos.nikoleris@arm.com>
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/14175
Reviewed-by: Daniel Carvalho <odanrc@yahoo.com.br>
Reviewed-by: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>

systemc: Push python headers on top of sources

Some build failures has been seen after USE_SYSTEMC being True by
default and that has been caused by double definition of _XOPEN_SOURCE
and _POSIX_C_SOURCE in some python versions (like 2.7.5, 2.7.13) and
/usr/include/features.h (used by gcc)

Python definition should preceed features.h one, since the latter will
manually #undef them before #define them.

Change-Id: I774711aaf8145df9ad7677a393a60cf3662d6816
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systemc: Stop using python to set/manage the global time resolution.

Now that that's managed in c++, we can do that directly without having
to depend on the python code being available, the code which lets us
call from c++ to python, or for the embedded python interpretter to
have started running and have loaded the appropriate modules.

Change-Id: Ied110d8f22181095f8c0c645636a9bd67964263e
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sim: Push the global frequency management code into C++.

That makes it available when python is left out, and makes it available
to c++ code without having to call back into python.

Change-Id: If82e7e8eff526f2b957f84afe046e1d56fed4aa2
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configs: Revamp ruby mem test to align with MemTest

The test script was broken as it was based on an older version of
MemTest, this changes revamps the creation of MemTest and removes
parameters that are not any longer valid.

Change-Id: Ib87369c1e4717c2da23e8108c72eec871e56f6ed
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systemc: Get rid of a duplicated base class initializer for sc_fifo.

These were consistent, but redundant and incorrect none the less.

Change-Id: I9ff7fdb9c83f9a8af6fbe969c6c73b9aab8967ad
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systemc: Add a missing "const" on one of the sc_event operators.

Change-Id: I073ccb0f2c6d1bfebadb95869d6acf7f4ce565af
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systemc: Only build python utility code if python is enabled.

Change-Id: I58054ddd0d5ef0dbee18028c4218e7418347f959
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systemc: Separate and conditionalize exposing sc_main to python.

Change-Id: Ib39dd79c607b277ba94f90dee41c09c1b3b66481
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systemc: Seperate out the sc_main fiber and its bookkeeping.

By pulling out the sc_main fiber (scMainFiber), we can make it
available to different entities in the simulator and avoid having to
have parallel bookkeeping.

Also this will make it possible to hook into sc_main without putting
the code in sc_main.cc.

Change-Id: I7689441424238e9b2e4d2b48e945dea35fd8cc5d
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systemc: Stop using python init to set up predefined message ids.

We can now be sure register_id will work even mid static initializers,
so we don't have to use python initialization as a hook to install
these predefined message ids.

Change-Id: I2e4d0c678ddda0a9ce5b114bdf1710f36e955f23
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Reviewed-by: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>

systemc: Wrap some report maps in functions.

By declaring the map as a static variable in that function and then
returning it, we can guarantee that it's initialized relative to other
static initializers so that we don't try to use a data structure that
isn't constructed yet. This will let us get rid of the dependence on
python for setting up that mapping.

Change-Id: I031ce2039de8f5f79fbb9d76cf1363f15207b64b
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Reviewed-by: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>

configs: Add missing path to ruby imports

Add missing addToPath to ruby files, so that import
modules from previous folder are visible.

Change-Id: I912d78a2f709974f72fe768e73abac1617126f46
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Maintainer: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>

mem-ruby: Use Packet writing functions instead of memcpy

Classes were using memcpy instead of the Packet functions
created for writing to/from the packet. This allows these
writes to be better checked and tracked.

Change-Id: Iae3fba1351330916ee1d4103809c71e151b1639e
Signed-off-by: Daniel R. Carvalho <odanrc@yahoo.com.br>
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misc: Update workflow requirements in CONTRIBUTING.md

Change-Id: I5394ef58930fccea343414964c1fc3e18829d609
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Reviewed-by: Andreas Sandberg <andreas.sandberg@arm.com>
Maintainer: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>

arch-arm: Deprecate usage of legacy bootloader patching

This patch is implicitly deprecating the usage of bootloader patching,
which is injecting instructions from gem5 into the bootloader
binary. This was probably meant to provide a dynamic bootloader
entry point.
This is not needed in ARMv8.0, since we can simply update the
ArmSystem::resetAddress with the bootloader entry point.

Change-Id: I0c469873b8d69f7b49a7383e0754468bc1f2bd72
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Maintainer: Andreas Sandberg <andreas.sandberg@arm.com>

arch-arm: ArmSystem::resetAddr64 renamed to be used in AArch32

ARMv8 differs from ARMv7 with the presence of RVBAR register, which
contains the implementation defined reset address when EL3 is not
implemented.
The entry 0x0 in the AArch32 vector table, once used for the Reset
Vector, is now marked as "Not used", stating that it is now IMPLEMENTATION
DEFINED. An implementation might still use this vector table entry to
hold the Reset vector, but having a Reset address != than the general
vector table (for any other exception) is allowed.

At the moment any Reset exception is still using 0 as a vector table
base address. This patch is extending the ArmSystem::resetAddr64 to
ArmSystem::resetAddr so that it can be used for initializing
MVBAR/RVBAR. In order to do so, we are providing a specialized behavior
for the Reset exception when evaluating the vector base address.

Change-Id: I051a730dc089e194db3b107bbed19251c661f87e
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Maintainer: Andreas Sandberg <andreas.sandberg@arm.com>

arch-arm: Implement AArch32 RVBAR

RVBAR has been added to the system register list since ARMv8.0-A.  It is
implemented only if the highest Exception Level is different (minor)
than EL3.  If that's not the case, MVBAR is used. Since the two
registers are mutually exclusive (depending on the presence of EL3),
they share the same coprocessor numbers:

p15, 0, c12, c0, 1

Rather than introducing a new register alias, we overload MVBAR so that
it is treated as RVBAR if ArmSystem::highestEL() < EL3. This patch is
changing the MiscReg info so that EL1 or EL2 access MVBAR (as RVBAR).

N.B MVBAR is RW, whereas RVBAR is RO

Change-Id: Ida3070413fd151ce79c446e99a2a389298d5f5bd
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arch-arm: Remove SCTLR.VE bit

ARMv8 has removed SCTLR.VE bit which is now hardcoded to 0. We are
removing it from gem5 since we were not handling it anyway.

Change-Id: Ibde2db45c7f8add4a3188f2cb8c23701a6088d03
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arch-arm: Refactor ISA::clear by adding a ISA::clear32 method

The patch is also moving some initialization code to be used
by AArch64 as well since the registers are mapped to AArch64 ones.

Change-Id: I0089df25275434172c6e0e9cb125ee535c04d1b8
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arch-arm: Remove MISCREG commented numbers

Having an enum number might be useful in case we wanted to know how many
miscregs we have, but on the other hand it makes it tedious to update
the register list, since every commented number must be bumped.  This
patch is removing the comments holding the MISCREG numbers

Change-Id: Ic5aba93885e4b8d6cb3bd6a4c49900b9e5474276
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systemc: Fix some paths in the tlm SCons(script|struct).

The code in util/systemc was moved into a subdirectory recently. The
scons support here referred to it, and needed to be updated.

Change-Id: Ib457d9bdafb2bba5058e6ecf99b9d33b3072c5b3
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/13955
Reviewed-by: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>
Maintainer: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>

mips: Change the integer and fp register widths to be 64 bits.

This makes them more consistent with the other architectures, helping
to facilitate having a single, unified type across ISAs in the future.

Change-Id: I65efb10e39d453281b8429eeedbb46fa6b023a2b
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/13620
Reviewed-by: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>
Maintainer: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>

mips: Clean up type overrides for operands.

For operands which default to uw (uint32_t), there's no reason to
explicitly specify that all over the place. Also, when assigning to a
32 bit value which is supposed to be the full width of the resulting
register, there's no reason to override the value to be signed. If the
value is expanded into a larger value, then extra bits may get set
unintentionally through sign extension. Even if an instruction
produces a value which should be interpreted as signed, it will still
only produce a value of a certain predefined width, even if that answer
ends up stored in a larger variable.

Change-Id: I048d68c5dd08a1d40e8117ae9d36d70e05ec21c8
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/13618
Reviewed-by: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>
Maintainer: Gabe Black <gabeblack@google.com>

mips: Explicitly truncate the syscall return value down to 32 bits.

The IntReg type is 32 bits, and using it to cast the syscall return
value is appropriate, but we're attempting to get rid of the ISA
specific register types.

Change-Id: I42496dd2cc086a6b718e1ce087fef81bb897d02f
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/13619
Reviewed-by: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>
Maintainer: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>

null: Claim to use 64 bit floating point registers.

The NULL ISA doesn't actually have registers, so this setting doesn't
matter. By making it 64 bits the ISA is more compatible with the other
ISAs.

Change-Id: I2c9b6d9a6f612719b8b00eb9dbed55fa2159e9b5
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/13617
Reviewed-by: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>
Maintainer: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>

sparc: Switch the FloatReg and FloatRegBits types to be 64 bit.

These types aren't used by the ISA itself since they're defined to be
particular primitive types in the ISA description. This just affects
code outside of the ISA which work with those types of registers.

Change-Id: I4f62ab8fe04184cc23845090c82b250145a71747
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/13616
Reviewed-by: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>
Maintainer: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>

base: Add standard types for floating and nonfloating point register values.

These should be used instead of the ISA specific ones, and should be
at least as large as the largest primitive register type in all the
ISAs.

Change-Id: Iaac104eef74eabcdd87787b1cdf8bea22d449eda
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/13615
Reviewed-by: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>
Maintainer: Gabe Black <gabeblack@google.com>

systemc: Enable systemc support by default.

Change-Id: I9375518a54e14413a499d065f5bc5e1031834c81
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/13535
Maintainer: Gabe Black <gabeblack@google.com>
Reviewed-by: Jason Lowe-Power <jason@lowepower.com>

systemc: Explicitly keep the sc_port bind alongside sc_in's version.

The sc_in bind function was hiding the one from sc_port by changing
the const-ness of its parameter. This change explicitly exposes the
underlying sc_port version, and keeps it alongside the new sc_in
version.

This seems mildly dangerous and undesirable because now there are two
very similar functions which would both need to be overridden in order
to get new behavior, but I don't think it's any more dangerous and
undesirable than as (perhaps unintentionally) specified in the
standard.

Change-Id: Ib42a1f8e70bc97abeeeb8d614e71c4019b3a2323
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/13880
Reviewed-by: Gabe Black <gabeblack@google.com>
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systemc: Change how SC_BIND_PROXY_NIL is initialized.

The previous implementation dereferenced a null pointer to create a
reference which would then have its address taken in the sc_bind_proxy
constructor. clang says that that uses undefined behavior, so this
change adds a default constructor which initializes the two contained
pointers to null explicitly.

We have to hope systemc code doesn't play around with sc_bind_proxy too
much and doesn't accidentally use this constructor unintentionally, but
it seems like the least bad possible solution which makes clang happy.

Change-Id: Ic59603495fe7a406586a18ce44de979f84089bcd
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/13879
Reviewed-by: Gabe Black <gabeblack@google.com>
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systemc: Get rid of implementations for some disabled sc_vector methods.

These don't need to exist, and the specifics of their stub
implementations were upsetting clang.

Change-Id: Ib38a39c5cfbc2e1647cfb6ed14c660e10df2b1c3
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/13878
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systemc: Move a function after the class it uses internally.

The class was defined, but only later in the file. By putting the
function definition later, clang stops reporting an error.

Change-Id: Id4dd1ec3f3a06f4d1dc10ef4ff8c545d98a6ae12
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/13877
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systemc: Get rid of an unused private member in sc_clock.

It's not useful, and having it makes clang upset.

Change-Id: I51366fd18a287e186c88f08af5c6ba8692779003
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/13876
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mem-cache: Rename the tag class init function to tagsInit.

Since the tag classes are subclasses of SimObject, they inherit an
init function which does generic initialization at simulation startup
and which doesn't take any parameters. A new function was added which
does take a parameter, and which is just for doing tag specific
initialization as triggered by the base cache. These two names clashed,
and clang complained that the tag local name was hiding the SimObject
name (which it was).

Change-Id: I399775aceaf8f1a8e2646d434facef22e6d3e7d0
Reviewed-on: https://gem5-review.googlesource.com/c/13875
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