gem5.git
11 years agoconfig: Fix for port references generated multiple times
Geoffrey Blake [Thu, 17 Oct 2013 15:20:45 +0000 (10:20 -0500)]
config: Fix for port references generated multiple times

SimObjects are expected to only generate one port reference per
port belonging to them.  There is a subtle bug with using "not"
here as a VectorPort is seen as not having a reference if it is
either None or empty as per Python docs sec 9.9 for Standard operators.
Intended behavior is to only check if we have not created the reference.

11 years agodev: Add option to disable framebuffer .bmp dump in run folder
Dam Sunwoo [Thu, 17 Oct 2013 15:20:45 +0000 (10:20 -0500)]
dev: Add option to disable framebuffer .bmp dump in run folder

There is an option to enable/disable all framebuffer dumps, but the
last frame always gets dumped in the run folder with no other way to
disable it. These files can add up very quickly running many experiments.

This patch adds an option to disable them. The default behavior
remains unchanged.

11 years agocpu: Removing an unused variable in rename
Faissal Sleiman [Thu, 17 Oct 2013 15:20:45 +0000 (10:20 -0500)]
cpu: Removing an unused variable in rename

11 years agocpu: Change IEW DPRINTF to use IEW debug flag
Faissal Sleiman [Thu, 17 Oct 2013 15:20:45 +0000 (10:20 -0500)]
cpu: Change IEW DPRINTF to use IEW debug flag

IEW DPRINTF uses Decode debug flag, which appears to be a copying error. This
patch changes this to the IEW Debug flag.

11 years agocpu: Put in assertions to check for maximum supported LQ/SQ size
Faissal Sleiman [Thu, 17 Oct 2013 15:20:45 +0000 (10:20 -0500)]
cpu: Put in assertions to check for maximum supported LQ/SQ size

LSQSenderState represents the LQ/SQ index using uint8_t, which supports up to
 256 entries (including the sentinel entry). Sending packets to memory with a
higher index than 255 truncates the index, such that the response matches the
wrong entry. For instance, this can result in a deadlock if a store completion
does not clear the head entry.

11 years agoutil: Streamline .apc project convertsion script
Dam Sunwoo [Thu, 17 Oct 2013 15:20:45 +0000 (10:20 -0500)]
util: Streamline .apc project convertsion script

This Python script generates an ARM DS-5 Streamline .apc project based
on gem5 run. To successfully convert, the gem5 runs needs to be run
with the context-switch-based stats dump option enabled (The guest
kernel also needs to be patched to allow gem5 interrogate its task
information.) See help for more information.

11 years agoarm: Accomodate function name changes in newer linux kernels
Eric Van Hensbergen [Thu, 17 Oct 2013 15:20:45 +0000 (10:20 -0500)]
arm: Accomodate function name changes in newer linux kernels

11 years agoarm: Fix a GIC mask register bug
Ali Saidi [Thu, 17 Oct 2013 15:20:45 +0000 (10:20 -0500)]
arm: Fix a GIC mask register bug

This resulted in a kernel printk that said,
"GIC CPU mask not found - kernel will fail to boot."

11 years agocpu: Fix O3 uncacheable load that is replayed but misses the TLB
Ali Saidi [Thu, 17 Oct 2013 15:20:45 +0000 (10:20 -0500)]
cpu: Fix O3 uncacheable load that is replayed but misses the TLB

This change fixes an issue in the O3 CPU where an uncachable instruction
is attempted to be executed before it reaches the head of the ROB. It is
determined to be uncacheable, and is replayed, but a PanicFault is attached
to the instruction to make sure that it is properly executed before
committing. If the TLB entry it was using is replaced in the interveaning
time, the TLB returns a delayed translation when the load is replayed at
the head of the ROB, however the LSQ code can't differntiate between the
old fault and the new one. If the translation isn't complete it can't
be faulting, so clear the fault.

11 years agomem: Make MemoryAccess flag more verbose
Ali Saidi [Thu, 17 Oct 2013 15:20:45 +0000 (10:20 -0500)]
mem: Make MemoryAccess flag more verbose

This patch extends the MemoryAccess debug flag to report who sent the
requests and the cacheability.

11 years agobuild: Place proto output in the same directory, also for EXTRAS
Andreas Hansson [Thu, 17 Oct 2013 15:20:45 +0000 (10:20 -0500)]
build: Place proto output in the same directory, also for EXTRAS

This patch changes the ProtoBuf builder such that the generated source
and header is placed in the build directory of the proto file. This
was previously not the case for the directories included as EXTRAS. To
make this work, we also ensure that the build directory for the EXTRAS
are added to the include path (which does not seem to automatically be
the case).

11 years agoarm, config: Fix a small issue with the dtb file being specified
Ali Saidi [Thu, 17 Oct 2013 15:20:45 +0000 (10:20 -0500)]
arm, config: Fix a small issue with the dtb file being specified

11 years agoconfig: Fix memtest example script
Ali Saidi [Thu, 17 Oct 2013 15:20:45 +0000 (10:20 -0500)]
config: Fix memtest example script

11 years agodev: Allow additional UART interrupts to be set
Ali Saidi [Thu, 17 Oct 2013 15:20:45 +0000 (10:20 -0500)]
dev: Allow additional UART interrupts to be set

This patch allows setting a few additional interrupts for status
changes that should never occur.

11 years agobuild: Enable color diagnostics in clang by preserving TERM.
Stan Czerniawski [Thu, 17 Oct 2013 15:20:45 +0000 (10:20 -0500)]
build: Enable color diagnostics in clang by preserving TERM.

11 years agokvm: Fix latency calculation of IPR accesses
Andreas Sandberg [Wed, 16 Oct 2013 16:12:15 +0000 (18:12 +0200)]
kvm: Fix latency calculation of IPR accesses

When handling IPR accesses in doMMIOAccess, the KVM CPU used
clockEdge() to convert between cycles and ticks. This is incorrect
since doMMIOAccess is supposed to return a latency in ticks rather
than when the access is done. This changeset fixes this issue by
returning clockPeriod() * ipr_delay instead.

11 years agotest: update stats
Steve Reinhardt [Wed, 16 Oct 2013 14:44:12 +0000 (10:44 -0400)]
test: update stats

Update stats for recent changes.  Mostly minor changes
in register access stats due to addition of new cc
register type and slightly different (and more accurate)
classification of int vs. fp register accesses.

11 years agoruby: eliminate non-determinism from ruby.stats output
Steve Reinhardt [Tue, 15 Oct 2013 22:22:49 +0000 (18:22 -0400)]
ruby: eliminate non-determinism from ruby.stats output

Get rid of non-deterministic "stats" in ruby.stats output
such as time & date of run, elapsed & CPU time used,
and memory usage.  These values cause spurious
miscomparisons when looking at output diffs (though
they don't affect regressions, since the regressions
pass/fail status currently ignores ruby.stats entirely).

Most of this information is already captured in other
places (time & date in stdout, elapsed time & mem usage
in stats.txt), where the regression script is smart
enough to filter it out.  It seems easier to get rid of
the redundant output rather than teaching the
regression tester to ignore the same information in
two different places.

11 years agoscons: fix minor update-ref bug in regressions
Steve Reinhardt [Tue, 15 Oct 2013 22:22:41 +0000 (18:22 -0400)]
scons: fix minor update-ref bug in regressions

In the unusual case that regressions are run with --update-ref
when there is no existing regression output, scons gets
confused because it depends on stats.txt to trigger the
update, but it has no indication that running the test will
generate the stats.txt file.  (In the typical case where
stats.txt already exists, scons doesn't care about where
it came from.)

It's easy to fix this just by adding the stats.txt file
to the target list for the test action.

11 years agoarch/x86: add support for explicit CC register file
Yasuko Eckert [Tue, 15 Oct 2013 18:22:44 +0000 (14:22 -0400)]
arch/x86: add support for explicit CC register file

Convert condition code registers from being specialized
("pseudo") integer registers to using the recently
added CC register class.

Nilay Vaish also contributed to this patch.

11 years agocpu: add a condition-code register class
Yasuko Eckert [Tue, 15 Oct 2013 18:22:44 +0000 (14:22 -0400)]
cpu: add a condition-code register class

Add a third register class for condition codes,
in parallel with the integer and FP classes.
No ISAs use the CC class at this point though.

11 years agocpu/o3: clean up rename map and free list
Steve Reinhardt [Tue, 15 Oct 2013 18:22:44 +0000 (14:22 -0400)]
cpu/o3: clean up rename map and free list

Restructured rename map and free list to clean up some
extraneous code and separate out common code that can
be reused across different register classes (int and fp
at this point).  Both components now consist of a set
of Simple* objects that are stand-alone rename map &
free list for each class, plus a Unified* object that
presents a unified interface across all register
classes and then redirects accesses to the appropriate
Simple* object as needed.

Moved free list initialization to PhysRegFile to better
isolate knowledge of physical register index mappings
to that class (and remove the need to pass a number
of parameters to the free list constructor).

Causes a small change to these stats:
  cpu.rename.int_rename_lookups
  cpu.rename.fp_rename_lookups
because they are now categorized on a per-operand basis
rather than a per-instruction basis.
That is, an instruction with mixed fp/int/misc operand
types will have each operand categorized independently,
where previously the lookup was categorized based on
the instruction type.

11 years agocpu: rename *_DepTag constants to *_Reg_Base
Steve Reinhardt [Tue, 15 Oct 2013 18:22:43 +0000 (14:22 -0400)]
cpu: rename *_DepTag constants to *_Reg_Base

Make these names more meaningful.

Specifically, made these substitutions:

s/FP_Base_DepTag/FP_Reg_Base/g;
s/Ctrl_Base_DepTag/Misc_Reg_Base/g;
s/Max_DepTag/Max_Reg_Index/g;

11 years agoisa: clean up register constants
Steve Reinhardt [Tue, 15 Oct 2013 18:22:43 +0000 (14:22 -0400)]
isa: clean up register constants

Clean up and add some consistency to the *_Base_DepTag
constants as well as some related register constants:
- Get rid of NumMiscArchRegs, TotalArchRegs, and TotalDataRegs
  since they're never used and not always defined
- Set FP_Base_DepTag = NumIntRegs when possible (i.e.,
  every case except x86)
- Set Ctrl_Base_DepTag = FP_Base_DepTag + NumFloatRegs
  (this was true before, but wasn't always expressed
  that way)
- Drastically reduce the number of arbitrary constants
  appearing in these calculations

11 years agocpu/o3: clean up scoreboard object
Steve Reinhardt [Tue, 15 Oct 2013 18:22:43 +0000 (14:22 -0400)]
cpu/o3: clean up scoreboard object

It had a bunch of fields (and associated constructor
parameters) thet it didn't really use, and the array
initialization was needlessly verbose.

Also just hardwired the getReg() method to aleays
return true for misc regs, rather than having an array
of bits that we always kept marked as ready.

11 years agocpu/o3: clean up physical register file
Steve Reinhardt [Tue, 15 Oct 2013 18:22:43 +0000 (14:22 -0400)]
cpu/o3: clean up physical register file

No need for PhysRegFile to be a template class, or
have a pointer back to the CPU.  Also made some methods
for checking the physical register type (int vs. float)
based on the phys reg index, which will come in handy later.

11 years agocpu/inorder: merge register class enums
Steve Reinhardt [Tue, 15 Oct 2013 18:22:43 +0000 (14:22 -0400)]
cpu/inorder: merge register class enums

The previous patch introduced a RegClass enum to clean
up register classification.  The inorder model already
had an equivalent enum (RegType) that was used internally.
This patch replaces RegType with RegClass to get rid
of the now-redundant code.

11 years agocpu: clean up architectural register classification
Steve Reinhardt [Tue, 15 Oct 2013 18:22:42 +0000 (14:22 -0400)]
cpu: clean up architectural register classification

Move from a poorly documented scheme where the mapping
of unified architectural register indices to register
classes is hardcoded all over to one where there's an
enum for the register classes and a function that
encapsulates the mapping.

11 years agomem: Rename the ASI_BITS flag field in Request
Andreas Sandberg [Tue, 15 Oct 2013 11:26:34 +0000 (13:26 +0200)]
mem: Rename the ASI_BITS flag field in Request

ASI_BITS in the Request object were originally used to store a memory
request's ASI on SPARC. This is not the case any more since other ISAs
use the ASI bits to store architecture-dependent information. This
changeset renames the ASI_BITS to ARCH_BITS which better describes
their use. Additionally, the getAsi() accessor is renamed to
getArchFlags().

11 years agomem: Use a flag instead of address bit 63 for generic IPRs
Andreas Sandberg [Tue, 15 Oct 2013 11:24:35 +0000 (13:24 +0200)]
mem: Use a flag instead of address bit 63 for generic IPRs

Using address bit 63 to identify generic IPRs caused problems on
SPARC, where IPRs are heavily used. This changeset redefines how
generic IPRs are identified. Instead of using bit 63, we now use a
separate flag (GENERIC_IPR) a memory request.

11 years agoAdded tag stable_2013_10_14 to the changeset 6a043adb1e8d
Nilay Vaish [Mon, 14 Oct 2013 18:58:02 +0000 (13:58 -0500)]
Added tag stable_2013_10_14 to the changeset 6a043adb1e8d

11 years agoconfig: correct example ruby scripts
Nilay Vaish [Wed, 9 Oct 2013 22:28:14 +0000 (17:28 -0500)]
config: correct example ruby scripts
A couple of recent changesets added/deleted/edited some variables
that are needed for running the example ruby scripts. This changeset
edits these scripts to bring them to a working state.

11 years agostats: Bump pc-simple-timing-ruby stats
Andreas Hansson [Wed, 9 Oct 2013 08:41:19 +0000 (04:41 -0400)]
stats: Bump pc-simple-timing-ruby stats

This patch simply brings the stats for the pc-simple-timing-ruby
regression up to date. The particular regression seems to give
different results on different systems unfortunately, and this update
reflects the current behaviour on zizzer.

11 years agoconfig: set cwd for processes in se.py
Nilay Vaish [Mon, 7 Oct 2013 23:05:50 +0000 (18:05 -0500)]
config: set cwd for processes in se.py

11 years agox86: enables lstat and readlink syscalls
Nilay Vaish [Mon, 7 Oct 2013 23:05:49 +0000 (18:05 -0500)]
x86: enables lstat and readlink syscalls

11 years agobase: Fix a potential race in PollQueue::setupAsyncIO
Andreas Sandberg [Mon, 7 Oct 2013 14:03:15 +0000 (16:03 +0200)]
base: Fix a potential race in PollQueue::setupAsyncIO

There is a potential race between enabling asynchronous IO and
selecting the target for the SIGIO signal. This changeset move the
F_SETOWN call to before the F_SETFL call that enables SIGIO
delivery. This ensures that signals are always sent to the correct
process.

11 years agokvm: Service events in the instruction event queues
Andreas Sandberg [Thu, 3 Oct 2013 09:00:18 +0000 (11:00 +0200)]
kvm: Service events in the instruction event queues

This changset adds calls to the service the instruction event queues
that accidentally went missing from commit [0063c7dd18ec]. The
original commit only included the code needed to schedule instruction
stops from KVM and missed the functionality to actually service the
events.

11 years agokvm: Only include KVM support for supported kernels
Andreas Hansson [Wed, 2 Oct 2013 10:08:45 +0000 (06:08 -0400)]
kvm: Only include KVM support for supported kernels

This patch adds a check to ensure that the KVM API provided by the
running kernel is what we are expecting.

11 years agoext: Fix fputils compiler flags to ensure ISO C99
Andreas Hansson [Wed, 2 Oct 2013 10:08:43 +0000 (06:08 -0400)]
ext: Fix fputils compiler flags to ensure ISO C99

The fp code relies on C99, and depending on gcc version, the default
is to use c89. This patch adds -std=c99 when using gcc to ensure the
code is compiled in ISO C99 mode.

11 years agostats: Update x86 stats after x87 fixes
Andreas Sandberg [Wed, 2 Oct 2013 09:03:38 +0000 (11:03 +0200)]
stats: Update x86 stats after x87 fixes

The updates to the x87 caused the stats for several regressions to
change. This was mainly caused by the addition of a working 32-bit and
80-bit FP load instruction and xsave support.

11 years agoscons, kvm: Check for the presence of POSIX timers
Andreas Sandberg [Tue, 1 Oct 2013 13:56:47 +0000 (15:56 +0200)]
scons, kvm: Check for the presence of POSIX timers

The kvm-based CPU module requires support for POSIX timers. This
changeset adds a check for POSIX timers and ensures that gem5 is
linked with librt if necessary. KVM support is disabled if POSIX
timers are not supported by the host. This fixes a compilation issue
for some glibc versions where clock_nanosleep and timer_create are in
different libraries.

11 years agoext: Update fputils to rev 52b6190b4e
Andreas Sandberg [Tue, 1 Oct 2013 13:19:56 +0000 (15:19 +0200)]
ext: Update fputils to rev 52b6190b4e

This changeset updates the external library to git revision
52b6190b4e. This update includes changes that fix compilation errors
on old gcc versions and fixes to test a case that affect ICC.

11 years agox86: Add support for m5ops through a memory mapped interface
Andreas Sandberg [Mon, 30 Sep 2013 10:20:53 +0000 (12:20 +0200)]
x86: Add support for m5ops through a memory mapped interface

In order to support m5ops in virtualized environments, we need to use
a memory mapped interface. This changeset adds support for that by
reserving 0xFFFF0000-0xFFFFFFFF and mapping those to the generic IPR
interface for m5ops. The mapping is done in the
X86ISA::TLB::finalizePhysical() which means that it just works for all
of the CPU models, including virtualized ones.

11 years agoarch: Add support for m5ops using mmapped IPRs
Andreas Sandberg [Mon, 30 Sep 2013 10:20:43 +0000 (12:20 +0200)]
arch: Add support for m5ops using mmapped IPRs

In order to support m5ops on virtualized CPUs, we need to either
intercept hypercall instructions or provide a memory mapped m5ops
interface. Since KVM does not normally pass the results of hypercalls
to userspace, which makes that method unfeasible. This changeset
introduces support for m5ops using memory mapped mmapped IPRs. This is
implemented by adding a class of "generic" IPRs which are handled by
architecture-independent code. Such IPRs always have bit 63 set and
are handled by handleGenericIprRead() and
handleGenericIprWrite(). Platform specific impementations of
handleIprRead and handleIprWrite should use
GenericISA::isGenericIprAccess to determine if an IPR address should
be handled by the generic code instead of the architecture-specific
code. Platforms that don't need their own IPR support can reuse
GenericISA::handleIprRead() and GenericISA::handleIprWrite().

11 years agox86: Add support for FXSAVE, FXSAVE64, FXRSTOR, and FXRSTOR64
Andreas Sandberg [Mon, 30 Sep 2013 10:06:36 +0000 (12:06 +0200)]
x86: Add support for FXSAVE, FXSAVE64, FXRSTOR, and FXRSTOR64

11 years agox86: Add support for FLDENV & FNSTENV
Andreas Sandberg [Mon, 30 Sep 2013 10:04:36 +0000 (12:04 +0200)]
x86: Add support for FLDENV & FNSTENV

11 years agox86: Add support for loading 32-bit and 80-bit floats in the x87
Andreas Sandberg [Mon, 30 Sep 2013 10:00:20 +0000 (12:00 +0200)]
x86: Add support for loading 32-bit and 80-bit floats in the x87

The x87 FPU supports three floating point formats: 32-bit, 64-bit, and
80-bit floats. The current gem5 implementation supports 32-bit and
64-bit floats, but only works correctly for 64-bit floats. This
changeset fixes the 32-bit float handling by correctly loading and
rounding (using truncation) 32-bit floats instead of simply truncating
the bit pattern.

80-bit floats are loaded by first loading the 80-bits of the float to
two temporary integer registers. A micro-op (cvtint_fp80) then
converts the contents of the two integer registers to the internal FP
representation (double). Similarly, when storing an 80-bit float,
there are two conversion routines (ctvfp80h_int and cvtfp80l_int) that
convert an internal FP register to 80-bit and stores the upper 64-bits
or lower 32-bits to an integer register, which is the written to
memory using normal integer stores.

11 years agox86: Fix re-entrancy problems in x87 store instructions
Andreas Sandberg [Mon, 30 Sep 2013 09:51:25 +0000 (11:51 +0200)]
x86: Fix re-entrancy problems in x87 store instructions

X87 store instructions typically loads and pops the top value of the
stack and stores it in memory. The current implementation pops the
stack at the same time as the floating point value is loaded to a
temporary register. This will corrupt the state of the x87 stack if
the store fails. This changeset introduces a pop87 micro-instruction
that pops the stack and uses this instruction in the affected
macro-instructions to pop the stack after storing the value to memory.

11 years agokvm: Add support for thread-specific instruction events
Andreas Sandberg [Mon, 30 Sep 2013 07:53:52 +0000 (09:53 +0200)]
kvm: Add support for thread-specific instruction events

Instruction events are currently ignored when executing in KVM. This
changeset adds support for triggering KVM exits based on instruction
counts using hardware performance counters. Depending on the
underlying performance counter implementation, there might be some
inaccuracies due to instructions being counted in the host kernel when
entering/exiting KVM.

Due to limitations/bugs in Linux's performance counter interface, we
can't reliably change the period of an overflow counter. We work
around this issue by detaching and reattaching the counter if we need
to reconfigure it.

11 years agoconfig: Add a 'kvm' CPU alias
Andreas Sandberg [Mon, 30 Sep 2013 07:45:43 +0000 (09:45 +0200)]
config: Add a 'kvm' CPU alias

Add a CPU alias, 'kvm', for the first available KVM-accelerated CPU
model.

11 years agokvm: FPU synchronization support on x86
Andreas Sandberg [Mon, 30 Sep 2013 07:43:43 +0000 (09:43 +0200)]
kvm: FPU synchronization support on x86

This changeset adds support for synchronizing the FPU and SIMD state
of a virtual x86 CPU with gem5. It supports both the XSave API and the
KVM_(GET|SET)_FPU kernel API. The XSave interface can be disabled
using the useXSave parameter (in case of kernel
issues). Unfortunately, KVM_(GET|SET)_FPU interface seems to be buggy
in some kernels (specifically, the MXCSR register isn't always
synchronized), which means that it might not be possible to
synchronize MXCSR on old kernels without the XSave interface.

This changeset depends on the __float80 type in gcc and might not
build using llvm.

11 years agox86: Add support routines to load and store 80-bit floats
Andreas Sandberg [Mon, 30 Sep 2013 07:42:30 +0000 (09:42 +0200)]
x86: Add support routines to load and store 80-bit floats

The x87 FPU on x86 supports extended floating point. We currently
handle all floating point on x86 as double and don't support 80-bit
loads/stores. This changeset add a utility function to load and
convert 80-bit floats to doubles (loadFloat80) and another function to
store doubles as 80-bit floats (storeFloat80). Both functions use
libfputils to do the conversion in software. The functions are
currently not used, but are required to handle floating point in KVM
and to properly support all x87 loads/stores.

11 years agoext: Include libfputils
Andreas Sandberg [Mon, 30 Sep 2013 07:40:26 +0000 (09:40 +0200)]
ext: Include libfputils

This changeset includes libfputils from revision bbf0d61d75. This
library can be used to convert to and from 80-bit floats and query the
type of an 80-bit float, which is needed to support the x87 FPU.

11 years agox86: Add limited support for extracting function call arguments
Andreas Sandberg [Mon, 30 Sep 2013 07:37:17 +0000 (09:37 +0200)]
x86: Add limited support for extracting function call arguments

Add support for extracting the first 6 64-bit integer argumements to a
function call in X86ISA::getArgument().

11 years agokvm: x86: Fix segment registers to make them VMX compatible
Andreas Sandberg [Mon, 30 Sep 2013 07:36:54 +0000 (09:36 +0200)]
kvm: x86: Fix segment registers to make them VMX compatible

There are cases when the segment registers in gem5 are not compatible
with VMX. This changeset works around all known such issues. Specifically:

* The accessed bits in CS, SS, DD, ES, FS, GS are forced to 1.
* The busy bit in TR is forced to 1.
* The protection level of SS is forced to the same protection level as
  CS. The difference /seems/ to be caused by a bug in gem5's x86
  implementation.

11 years agotests: update reference outputs
Steve Reinhardt [Sat, 28 Sep 2013 19:25:17 +0000 (15:25 -0400)]
tests: update reference outputs

Apparently only stats.txt was updated the last time, so
this changeset updates other reference output files
(config.ini, simout, simerr, ruby.stats) so that
test output diffs should not be cluttered with irrelevant
changes.  There are a few stats.txt updates too, but
they are in the minority.

11 years agokvm: Add x86 segment register verification to help debugging
Andreas Sandberg [Wed, 25 Sep 2013 10:35:21 +0000 (12:35 +0200)]
kvm: Add x86 segment register verification to help debugging

11 years agokvm: Initial x86 support
Andreas Sandberg [Wed, 25 Sep 2013 10:24:26 +0000 (12:24 +0200)]
kvm: Initial x86 support

This changeset adds support for KVM on x86. Full support is split
across a number of commits since some features are relatively
complex. This changeset includes support for:

 * Integer state synchronization (including segment regs)
 * CPUID (gem5's CPUID values are inserted into KVM)
 * x86 legacy IO (remapped and handled by gem5's memory system)
 * Memory mapped IO
 * PCI
 * MSRs
 * State dumping

Most of the functionality is fairly straight forward. There are some
quirks to support PCI enumerations since this is done in the TLB(!) in
the simulated CPUs. We currently replicate some of that code.

Unlike the ARM implementation, the x86 implementation of the virtual
CPU does not use the cycles hardware counter. KVM on x86 simulates the
time stamp counter (TSC) in the kernel. If we just measure host cycles
using perfevent, we might end up measuring a slightly different number
of cycles. If we don't get the cycle accounting right, we might end up
rewinding the TSC, with all kinds of chaos as a result.

An additional feature of the KVM CPU on x86 is extended state
dumping. This enables Python scripts controlling the simulator to
request dumping of a subset of the processor state. The following
methods are currenlty supported:

 * dumpFpuRegs
 * dumpIntRegs
 * dumpSpecRegs
 * dumpDebugRegs
 * dumpXCRs
 * dumpXSave
 * dumpVCpuEvents
 * dumpMSRs

Known limitations:
  * M5 ops are currently not supported.
  * FPU synchronization is not supported (only affects CPU switching).

Both of the limitations will be addressed in separate commits.

11 years agokvm: Correctly handle the return value from handleIpr(Read|Write)
Andreas Sandberg [Thu, 19 Sep 2013 15:55:04 +0000 (17:55 +0200)]
kvm: Correctly handle the return value from handleIpr(Read|Write)

The KVM base class incorrectly assumed that handleIprRead and
handleIprWrite both return ticks. This is not the case, instead they
return cycles. This changeset converts the returned cycles to ticks
when handling IPR accesses.

11 years agokvm: Fix a case where the run timers weren't armed properly
Andreas Sandberg [Thu, 19 Sep 2013 15:55:03 +0000 (17:55 +0200)]
kvm: Fix a case where the run timers weren't armed properly

There is a possibility that the timespec used to arm a timer becomes
zero if the number of ticks used when arming a timer is close to the
resolution of the timer. Due to the semantics of POSIX timers, this
actually disarms the timer. This changeset fixes this issue by
eliminating the rounding error (we always round away from zero
now). It also reuses the minimum number of cycles, which were
previously only used for cycle-based timers, to calculate a more
useful resolution.

11 years agox86: Add support routines to convert between x87 tag formats
Andreas Sandberg [Thu, 19 Sep 2013 15:30:26 +0000 (17:30 +0200)]
x86: Add support routines to convert between x87 tag formats

This changeset adds the convX87XTagsToTags() and convX87TagsToXTags()
which convert between the tag formats in the FTW register and the
format used in the xsave area. The conversion from to the x87 FTW
representation is currently loses some information since it does not
reconstruct the valid/zero/special flags which are not included in the
xsave representation.

11 years agosim: Fix undefined behavior in the pseudo-inst interface
Andreas Sandberg [Wed, 18 Sep 2013 15:08:35 +0000 (17:08 +0200)]
sim: Fix undefined behavior in the pseudo-inst interface

The order between updating and using arg_num in
PseudoInst::pseudoInst() is currently undefined. This changeset
explicitly updates arg_num after it has been used to extract an
argument.

--HG--
extra : rebase_source : 67c46dc3333d16ce56687ee8aea41ce6c6d133bb

11 years agomem: Fix scheduling bug in SimpleMemory
Andreas Hansson [Wed, 18 Sep 2013 12:46:33 +0000 (08:46 -0400)]
mem: Fix scheduling bug in SimpleMemory

This patch ensures that a dequeue event is not scheduled if the memory
controller is waiting for a retry already. Without this check it is
possible for the controller to attempt sending something whilst
already having one packet that is in retry, thus causing the bus to
have an assertion failure.

11 years agoswig: Warn on use of incompatible swig/gcc combinations
Andreas Hansson [Wed, 18 Sep 2013 12:46:32 +0000 (08:46 -0400)]
swig: Warn on use of incompatible swig/gcc combinations

This patch removes the fixed swig warning concerning 2.0.9/2.0.10 and
adds a warning message for incompatible combinations of swig and gcc.

11 years agoswig: Fix issue with circular import in 2.0.9/2.0.10
Andreas Hansson [Wed, 18 Sep 2013 12:46:31 +0000 (08:46 -0400)]
swig: Fix issue with circular import in 2.0.9/2.0.10

This patch fixes an issue which prevented gem5 from running when built
using swig 2.0.9 and 2.0.10. The generated event.py tried to import
m5.internal which in turn relied on importing event. This patch seems
to fix the problem, and so far has not caused any other issues.

11 years agox86: Expose the raw hash map of MSRs
Andreas Sandberg [Wed, 18 Sep 2013 09:28:28 +0000 (11:28 +0200)]
x86: Expose the raw hash map of MSRs

This patch allows the KVM CPU module to initialize it's MSRs by
enumerating the MSRs in the gem5 x86 implementation.

11 years agox86: Add support for checking the raw state of an interrupt
Andreas Sandberg [Wed, 18 Sep 2013 09:28:27 +0000 (11:28 +0200)]
x86: Add support for checking the raw state of an interrupt

In order to support hardware virtualization, we need to be able to
check if there are any interrupts pending irregardless of the
rflags.intf value. This changeset adds the checkInterruptsRaw() method
to the x86 interrupt control. It returns true if there are pending
interrupts that can be delivered as soon as the CPU is ready for
interrupt delivery.

11 years agox86: Expose the interrupt vector in faults
Andreas Sandberg [Wed, 18 Sep 2013 09:28:24 +0000 (11:28 +0200)]
x86: Expose the interrupt vector in faults

This patch allows a hardware virtualized CPU to discover which interrupt
to deliver to the guest.

11 years agoconfigs: Fix ruby_fs.py cache line size
Joel Hestness [Wed, 18 Sep 2013 00:39:11 +0000 (19:39 -0500)]
configs: Fix ruby_fs.py cache line size

Recent changes added setting of system-wide cache line size and these settings
occur in the top-level configs (se.py and fs.py). This setting also needs to
take place in ruby_fs.py. This change sets the cache line size as appropriate.

11 years agostats: update sparc fs due to recent changes to memory class.
Nilay Vaish [Sun, 15 Sep 2013 18:45:59 +0000 (13:45 -0500)]
stats: update sparc fs due to recent changes to memory class.

11 years agoconfig: Add voltage domain to Ruby example scripts
Andreas Hansson [Thu, 12 Sep 2013 21:49:12 +0000 (17:49 -0400)]
config: Add voltage domain to Ruby example scripts

This patch adds the minimum required voltage domain configuration to
the Ruby example scripts.

11 years agoruby: Fix Topology throttle connections
Joel Hestness [Wed, 11 Sep 2013 20:35:18 +0000 (15:35 -0500)]
ruby: Fix Topology throttle connections

The Topology source sets up input and output buffers for each of the external
nodes of a topology by indexing on Ruby's generated controller unique IDs.
These unique IDs are found by adding the MachineType_base_number to the version
number of each controller (see any generated *_Controller.cc - init() calls
getToNetQueue and getFromNetQueue using m_version + base). However, the
Topology object used the cntrl_id - which is required to be unique across all
controllers - to index the controllers list as they are being connected to
their input and output buffers. If the cntrl_ids did not match the Ruby unique
ID, the throttles end up connected to incorrectly indexed nodes in the network,
resulting in packets traversing incorrect network paths. This patch fixes the
Topology indexing scheme by using the Ruby unique ID to match that of the
SimpleNetwork buffer vectors.

11 years agocpu: Dynamically instantiate O3 CPU LSQUnits
Joel Hestness [Wed, 11 Sep 2013 20:34:50 +0000 (15:34 -0500)]
cpu: Dynamically instantiate O3 CPU LSQUnits

Previously, the LSQ would instantiate MaxThreads LSQUnits in the body of it's
object, but it would only initialize numThreads LSQUnits as specified by the
user. This had the effect of leaving some LSQUnits uninitialized when the
number of threads was less than MaxThreads, and when adding statistics to the
LSQUnit that must be initialized, this caused the stats initialization check to
fail. By dynamically instantiating LSQUnits, they are all initialized and this
avoids uninitialized LSQUnits from floating around during runtime.

11 years agoconfig: Initialize and check cpt_starttick
Joel Hestness [Wed, 11 Sep 2013 20:34:21 +0000 (15:34 -0500)]
config: Initialize and check cpt_starttick

The previous changeset (9816) that fixes the use of max ticks introduced the
variable cpt_starttick, which is used for setting the relative max tick.
Unfortunately, with checkpointing at an instruction count or with simpoints,
the checkpoint tick is not stored conveniently, so to ensure that cpt_starttick
is initialized, set it to 0. Also, if using --rel-max-tick, check the use of
instruction counts or simpoints to warn the user that the max tick setting does
not include the checkpoint ticks.

11 years agoruby: Statically allocate stats in SimpleNetwork, Switch, Throttle
Joel Hestness [Wed, 11 Sep 2013 20:33:27 +0000 (15:33 -0500)]
ruby: Statically allocate stats in SimpleNetwork, Switch, Throttle

The previous changeset (9863:9483739f83ee) used STL vector containers to
dynamically allocate stats in the Ruby SimpleNetwork, Switch and Throttle. For
gcc versions before at least 4.6.3, this causes the standard vector allocator
to call Stats copy constructors (a no-no, since stats should be allocated in
the body of each SimObject instance). Since the size of these stats arrays is
known at compile time (NOTE: after code generation), this patch changes their
allocation to be static rather than using an STL vector.

11 years agostats: add operator= for DataWrapVec class
Nilay Vaish [Mon, 9 Sep 2013 23:52:23 +0000 (18:52 -0500)]
stats: add operator= for DataWrapVec class

gcc/g++ 4.4.7 complained about the operator= being undefined.
This changeset adds the operator.

11 years agostats: ruby: updates due to recent changes.
Nilay Vaish [Fri, 6 Sep 2013 21:21:36 +0000 (16:21 -0500)]
stats: ruby: updates due to recent changes.

11 years agoruby: network: convert to gem5 style stats
Nilay Vaish [Fri, 6 Sep 2013 21:21:35 +0000 (16:21 -0500)]
ruby: network: convert to gem5 style stats

11 years agoruby: network: correct naming of routers
Nilay Vaish [Fri, 6 Sep 2013 21:21:33 +0000 (16:21 -0500)]
ruby: network: correct naming of routers

The routers are created before the network class. This results in the routers
becoming children of the first link they are connected to and they get generic
names like int_node and node_b. This patch creates the network object first
and passes it to the topology creation function. Now the routers are children
of the network object and names are much more sensible.

11 years agoruby: profiler: removes function resourceUsage()
Nilay Vaish [Fri, 6 Sep 2013 21:21:32 +0000 (16:21 -0500)]
ruby: profiler: removes function resourceUsage()

11 years agoruby: remove undefined message size type
Nilay Vaish [Fri, 6 Sep 2013 21:21:30 +0000 (16:21 -0500)]
ruby: remove undefined message size type
This message size type does not work well with one of the statistical
variables. It also seems unnecessary.

11 years agoruby: network: removes reset functionality
Nilay Vaish [Fri, 6 Sep 2013 21:21:30 +0000 (16:21 -0500)]
ruby: network: removes reset functionality

11 years agoruby: network: shorten variable names
Nilay Vaish [Fri, 6 Sep 2013 21:21:29 +0000 (16:21 -0500)]
ruby: network: shorten variable names

11 years agostats: adds a Formula operator for division
Nilay Vaish [Fri, 6 Sep 2013 21:21:29 +0000 (16:21 -0500)]
stats: adds a Formula operator for division

11 years agoruby: converts sparse memory stats to gem5 style
Nilay Vaish [Fri, 6 Sep 2013 21:21:28 +0000 (16:21 -0500)]
ruby: converts sparse memory stats to gem5 style

11 years agosim: Fix clang warning for unused variable
Andreas Hansson [Thu, 5 Sep 2013 17:53:54 +0000 (13:53 -0400)]
sim: Fix clang warning for unused variable

This patch ensures the NULL ISA can build without causing issues with
an unused variable.

11 years agoutil: Add ini string as tooltip info in dot output
Andreas Hansson [Wed, 4 Sep 2013 17:23:00 +0000 (13:23 -0400)]
util: Add ini string as tooltip info in dot output

This patch adds the config ini string as a tooltip that can be
displayed in most browsers rendering the resulting svg. Certain
characters are modified for HTML output.

Tested on chrome and firefox.

11 years agoutil: Add colours to the dot output
Andreas Hansson [Wed, 4 Sep 2013 17:22:59 +0000 (13:22 -0400)]
util: Add colours to the dot output

This patch is adding a splash of colour to the dot output to make it
easier to distinguish objects of different types. As a bonus, the
pastel-colour palette also makes the output look like a something from
the 21st century.

11 years agoutil: Add class name to dot graph and output to svg
Andreas Hansson [Wed, 4 Sep 2013 17:22:58 +0000 (13:22 -0400)]
util: Add class name to dot graph and output to svg

This patch adds the class name to the label, creates some more space
by increasing the rank separation, and additionally outputs the graph
as an editable SVG in addition to the PDF.

11 years agotests: Move ISA-independent tests to the NULL ISA
Andreas Hansson [Wed, 4 Sep 2013 17:22:57 +0000 (13:22 -0400)]
tests: Move ISA-independent tests to the NULL ISA

This patch simply takes a first step to use the NULL ISA build for
tests that do not make use of a CPU. Most of the Ruby tests could go
the same way, but to avoid duplicating a lot of compilation targets
that will have to wait until Ruby is built as a library and linked in
independently.

--HG--
rename : tests/quick/se/50.memtest/ref/alpha/linux/memtest/config.ini => tests/quick/se/50.memtest/ref/null/none/memtest/config.ini
rename : tests/quick/se/50.memtest/ref/alpha/linux/memtest/simerr => tests/quick/se/50.memtest/ref/null/none/memtest/simerr
rename : tests/quick/se/50.memtest/ref/alpha/linux/memtest/simout => tests/quick/se/50.memtest/ref/null/none/memtest/simout
rename : tests/quick/se/50.memtest/ref/alpha/linux/memtest/stats.txt => tests/quick/se/50.memtest/ref/null/none/memtest/stats.txt
rename : tests/quick/se/70.tgen/ref/arm/linux/tgen-simple-dram/simerr => tests/quick/se/70.tgen/ref/null/none/tgen-simple-dram/simerr
rename : tests/quick/se/70.tgen/ref/arm/linux/tgen-simple-dram/simout => tests/quick/se/70.tgen/ref/null/none/tgen-simple-dram/simout
rename : tests/quick/se/70.tgen/ref/arm/linux/tgen-simple-dram/stats.txt => tests/quick/se/70.tgen/ref/null/none/tgen-simple-dram/stats.txt
rename : tests/quick/se/70.tgen/ref/arm/linux/tgen-simple-mem/simerr => tests/quick/se/70.tgen/ref/null/none/tgen-simple-mem/simerr
rename : tests/quick/se/70.tgen/ref/arm/linux/tgen-simple-mem/simout => tests/quick/se/70.tgen/ref/null/none/tgen-simple-mem/simout
rename : tests/quick/se/70.tgen/ref/arm/linux/tgen-simple-mem/stats.txt => tests/quick/se/70.tgen/ref/null/none/tgen-simple-mem/stats.txt

11 years agoarch: Resurrect the NOISA build target and rename it NULL
Andreas Hansson [Wed, 4 Sep 2013 17:22:57 +0000 (13:22 -0400)]
arch: Resurrect the NOISA build target and rename it NULL

This patch makes it possible to once again build gem5 without any
ISA. The main purpose is to enable work around the interconnect and
memory system without having to build any CPU models or device models.

The regress script is updated to include the NULL ISA target. Currently
no regressions make use of it, but all the testers could (and perhaps
should) transition to it.

--HG--
rename : build_opts/NOISA => build_opts/NULL
rename : src/arch/noisa/SConsopts => src/arch/null/SConsopts
rename : src/arch/noisa/cpu_dummy.hh => src/arch/null/cpu_dummy.hh
rename : src/cpu/intr_control.cc => src/cpu/intr_control_noisa.cc

11 years agocpu: Move the branch predictor out of the BaseCPU
Andreas Hansson [Wed, 4 Sep 2013 17:22:56 +0000 (13:22 -0400)]
cpu: Move the branch predictor out of the BaseCPU

The branch predictor is guarded by having either the in-order or
out-of-order CPU as one of the available CPU models and therefore
should not be used in the BaseCPU. This patch moves the parameter to
the relevant CPU classes.

11 years agoarch: Header clean up for NOISA resurrection
Andreas Hansson [Wed, 4 Sep 2013 17:22:55 +0000 (13:22 -0400)]
arch: Header clean up for NOISA resurrection

This patch is a first step to getting NOISA working again. A number of
redundant includes make life more difficult than it has to be and this
patch simply removes them. There are also some redundant forward
declarations removed.

11 years agoalpha: Move system virtProxy to Alpha only
Andreas Hansson [Wed, 4 Sep 2013 17:22:55 +0000 (13:22 -0400)]
alpha: Move system virtProxy to Alpha only

This patch moves the system virtual port proxy to the Alpha system
only to make the resurrection of the NOISA slightly less
painful. Alpha is the only ISA that is actually using it.

11 years agoscons: Enable build on OSX
Andreas Hansson [Wed, 4 Sep 2013 17:22:54 +0000 (13:22 -0400)]
scons: Enable build on OSX

This patch changes the SConscript to build gem5 with libc++ on OSX as
the conventional libstdc++ does not have the C++11 constructs that the
current code base makes use of (e.g. std::forward).

Since this was the last use of the transitional TR1, the unordered map
and set header can now be simplified as well.

11 years agoARM: Fix configuration files for bare-metal binaries.
Ali Saidi [Mon, 26 Aug 2013 15:58:06 +0000 (10:58 -0500)]
ARM: Fix configuration files for bare-metal binaries.

11 years agostats: update eio stats
Steve Reinhardt [Sat, 24 Aug 2013 16:03:10 +0000 (12:03 -0400)]
stats: update eio stats

11 years agoutil/regress: set --no-lto on regressions
Steve Reinhardt [Thu, 22 Aug 2013 00:31:08 +0000 (17:31 -0700)]
util/regress: set --no-lto on regressions

See comment for motivation.

11 years agostats: update ruby.stats, config.ini files for x86 fs test
Nilay Vaish [Tue, 20 Aug 2013 16:32:33 +0000 (11:32 -0500)]
stats: update ruby.stats, config.ini files for x86 fs test

11 years agoruby: add option for number of transitions per cycle
Nilay Vaish [Tue, 20 Aug 2013 16:32:31 +0000 (11:32 -0500)]
ruby: add option for number of transitions per cycle
The number of transitions per cycle that a controller can carry out is
a proxy for the number of ports that a controller has. This value is
currently 32 which is way too high. The patch introduces an option
for the number of ports and uses this option in the protocol files
to set the number of transitions. The default value is being set to
4. None of the se regressions change. Ruby stats for the fs regression
change and are being updated.