O3: Fix issue with interrupts/faults occuring in the middle of a macro-op

This patch fixes two problems with the O3 cpu model. The first is an issue
with an instruction fetch causing a fault on the next address while the
current macro-op is being issued. This happens when the micro-ops exceed
the fetch bandwdith and then on the next cycle the fetch stage attempts
to issue a request to the next line while it still has micro-ops to issue
if the next line faults a fault is attached to a micro-op in the currently
executing macro-op rather than a "nop" from the next instruction block.
This leads to an instruction incorrectly faulting when on fetch when
it had no reason to fault.

A similar problem occurs with interrupts. When an interrupt occurs the
fetch stage nominally stops issuing instructions immediately. This is incorrect
in the case of a macro-op as the current location might not be interruptable.

garnet: use vnet_type from protocol to decide buffer depths

The virtual channels within "response" vnets are made buffers_per_data_vc
deep (default=4), while virtual channels within other vnets are made
buffers_per_ctrl_vc deep (default = 1). This is for accurate power estimates.

configs: remove -p from ruby_network_test.py

A recent patch broke the ruby network tester by adding -p inside Options.py
which conflicts with the -p inside ruby_network_test.py.
Have removed -p from ruby_network_test.py

configs: cleanup redundant/unused options
maxinsts & max_inst redundant
prog_intvl and profile seem redundant, but profile looks to be unused
add -p option for progress intervals

slicc: added vnet_type to MI_example

Forgot to add this to MI_example in my previous patch.

gcc: fix an uninitialized variable warning from G++ 4.5

slicc: added vnet_type field to identify response vnets from others

Identifying response vnets versus other vnets will allow garnet to
determine which vnets will carry data packets, and which will carry
ctrl packets, and use appropriate buffer sizes (since data packets are larger
than ctrl packets). This in turn allows the orion power model to accurately
estimate buffer power.

garnet: rename and rearrange config parameters.

Renamed (message) class to vnet for consistency with rest of ruby.
Moved some parameters specific to fixed/flexible garnet networks into their
corresponding py files.

ARM: Fix up stats for previous changes to condition codes

ARM: Generate condition code setting code based on which codes are set.

This change further eliminates cases where condition codes were being read
just so they could be written without change because the instruction in
question was supposed to preserve them. This is done by creating the condition
code code based on the input rather than just doing a simple substitution.

ARM: Construct the predicate test register for more instruction programatically.

If one of the condition codes isn't being used in the execution we should only
read it if the instruction might be dependent on it. With the preeceding changes
there are several more cases where we should dynamically pick instead of assuming
as we did before.

ARM: Further break up condition code into NZ, C, V bits.

Break up the condition code bits into NZ, C, V registers. These are individually
written and this removes some incorrect dependencies between instructions.

ARM: Remove the saturating (Q) condition code from the renamed register.

Move the saturating bit (which is also saturating) from the renamed register
that holds the flags to the CPSR miscreg and adds a allows setting it in a
similar way to the FP saturating registers. This removes a dependency in
instructions that don't write, but need to preserve the Q bit.

ARM: Break up condition codes into normal flags, saturation, and simd.

This change splits out the condcodes from being one monolithic register
into three blocks that are updated independently. This allows CPUs
to not have to do RMW operations on the flags registers for instructions
that don't write all flags.

Trace: Allow printing ASIDs and selectively tracing based on user/kernel code.

Debug flags are ExecUser, ExecKernel, and ExecAsid. ExecUser and
ExecKernel are set by default when Exec is specified.  Use minus
sign with ExecUser or ExecKernel to remove user or kernel tracing
respectively.

ARM: Better RealView/Versatile EB platform support.

Add registers and components to better support the VersatileEB board.
Made the MIDR and SYS_ID register parameters to ArmSystem and RealviewCtrl
respectively.

O3: Fix an issue with a load & branch instruction and mem dep squashing

Instructions that load an address and are control instructions can
execute down the wrong path if they were predicted correctly and then
instructions following them are squashed. If an instruction is a
memory and control op use the predicted address for the next PC instead
of just advancing the PC. Without this change NPC is used for the next
instruction, but predPC is used to verify that the branch was successful
so the wrong path is silently executed.

stats: delete mysql support
we can add it back within python in some future changeset

stats: move code that loops over all stats into python

stats: better expose statistics to python.
Build a python list and dict of all stats and expose flags properly.

--HG--
rename : src/python/m5/stats.py => src/python/m5/stats/__init__.py

work around gcc 4.5 warning

NetworkTest: added sim_cycles parameter to the network tester.

The network tester terminates after injecting for sim_cycles
(default=1000), instead of having to explicitly pass --maxticks from the
command line as before. If fixed_pkts is enabled, the tester only
injects maxpackets number of packets, else it keeps injecting till sim_cycles.
The tester also works with zero command line arguments now.

network: added Torus and Pt2Pt topologies

Trace: Remove the options trace-help and trace-flags
The options trace-help and trace-flags are no longer required. In there place,
the options debug-help and debug-flags have been provided.

X86: Fix the Lldt instructions so they load the ldtr and not the tr.

ruby: use RubyMemory flag & remove setDebug() functionality
The RubyMemory flag wasnt used in the code, creating large gaps in trace output. Replace cprintfs w/dprintfs
using RubyMemory in memory controller. DPRINTF also deprecate the usage of the setDebug() pure virtual
function in the AbstractMemoryOrCache Class as well the m_debug/cprintf functions in MemoryControl.hh/cc

ARM: Update ARM_FS stats for mp changes

ARM: Configure bootloader parameters

ARM: Add support for loading the a bootloader and configuring parameters for it

ARM: Implement WFE/WFI/SEV semantics.

ARM: Add support for MP misc regs and broadcast flushes.

ARM: Make GIC handle IPIs and multiple processors.

ARM: Add snoop control unit device.

ARM: Add support for some more registers in the real view controller.

ARM: Boot loader changes that make it more flexible about load and I/O addrs

O3/ARM: Update stats for recent changes.

Debug: Add a function to cause the simulator to create a checkpoint from GDB.

CPU: Add some useful debug message to the timing simple cpu.

CPU: Fix a case where timing simple cpu faults can nest.

If we fault, change the state to faulting so that we don't fault again in the same cycle.

O3: Remove assertion for case that is actually handled in code.

If an nonspeculative instruction has a fault it might not be in the
nonSpecInsts map.

Core: Add some documentation about the sim clocks.

RealView: Fix the 24 and 100MHz clocks which were providing incorrect values.

O3: Fix a small corner case with the lsq hazard detection logic.

ARM: Add vfpv3 support to native trace.

ARM: Fix small bug with vcvt instruction

debug: fix help output

scons: interpret paths relative to launch directory

Make sure all command-line targets and EXTRAS directories
are interpreted relative to the launch directory.  This
turns out to be very useful when building code from an
EXTRAS directory using SCons's -C option.

We were trying to do this with targets but it didn't actually
work since we didn't update BUILD_TARGETS (so SCons got
confused internally).  We weren't even trying with EXTRAS.

To simplify the code, the default target is also interpreted
relative to the launch dir even though it was explicitly
handled as relative to the m5 dir before... I doubt anyone
really uses this anyway so it didn't seem worth the complexity.
(Maybe we should get rid of it?)

scons: allow use of current builds as default build settings
Currently the --default= option only looks at the predefined
build configs (in m5/build_opts), so you're limited to basing
a new build config off of those (ALPHA_SE, etc.).  If you've
already defined a non-standard build config and want to clone
it or tweak it, you have to start from scratch.  This patch
causes --default= to look first among the existing builds
(in build/variables) before looking in build_opts so you
can specify an existing non-standard build config as a
starting point for a new config.

ruby: dbg: use system ticks instead of cycles

Util: Replace mkblankimage.sh with the new gem5img.py.

This change replaces the mkblankimage.sh script, used for creating new disk
images, with a new gem5img.py script. The new version is written in python
instead of bash, takes its parameters from command line arguments instead of
prompting for them, and finds a free loopback device dynamically instead of
hardcoding /dev/loop1. The file system used is now optionally configurable,
and the blank image is filled by a "hole" left by lseek and write instead of
literally filling it with zeroes.

The functionality of the new script is broken into subcommands "init",
"mount", "umount", "new", "partition", and "format". "init" creates a new file
of the appropriate size, partitions it, and then formats the first (and only)
new parition. "mount" attaches a new loopback device to the first parition of
the image file and mounts it to the specified mount point. "umount" unmounts
the specified mount point and identifies and cleans up the underlying loopback
device. "new", "partition", and "format" are the individual stages of "init"
but broken out so they can be run individually. That's so an image can be
reinitialized in place if needed.

Two features of the original script are being dropped. The first is the
ability to specify a source directory to copy into the new file system. The
second is the ability to specify a list of commands to run which are expected
to (but not required to) update the permissions of the files in the new fs.
Both of these seem easy enough to do manually, especially given the "mount"
and "umount" commands, that removing them would meaningfully simplify the
script without making it less useful.

regress: updates after changing ruby network bandwidth

network: set the ExtLink bw to 16 bytes

Therefore all links by default are 16 bytes wide and thus work with Garnet's
uniform link bandwidth assumption.

garnet: removed flit_width from Routers

network: adjusted default endpoint bandwidth

The simple network's endpoint bandwidth value is used to adjust the overall
bandwidth of the network.  Specifically, the ration between endpoint bandwidth
and the MESSAGE_SIZE_MULTIPLIER determines the increase.  By setting the value
to 1000, that means the bandwdith factor specified in the links translates to
the link bandwidth in bytes.  Previously, it was increasing that value by 10.

This patch will likely require a reset of the ruby regression tester stats.

network: removed the unused network-wide latency param

network: moved network config params

Moved the buffer_size, endpoint_bandwidth, and adaptive_routing params out of
the top-level parent network object and to only those networks that actually
use those parameters.

network: basic link bw for garnet and simple networks

This patch ensures that both Garnet and the simple networks use the bw value
specified in the topology.  To do so, the patch generalizes the specification
of bw for basic links.  This value is then translated to the specific value
used by the simple and Garnet networks.  Since Garent does not support
non-uniformed link bandwidth, the patch also adds a check to ensure all bws are
equal.

--HG--
rename : src/mem/ruby/network/BasicLink.cc => src/mem/ruby/network/simple/SimpleLink.cc
rename : src/mem/ruby/network/BasicLink.hh => src/mem/ruby/network/simple/SimpleLink.hh
rename : src/mem/ruby/network/BasicLink.py => src/mem/ruby/network/simple/SimpleLink.py

network: convert links & switches to first class C++ SimObjects

This patch converts links and switches from second class simobjects that were
virtually ignored by the networks (both simple and Garnet) to first class
simobjects that directly correspond to c++ ojbects manipulated by the
topology and network classes.  This is especially true for Garnet, where the
links and switches directly correspond to specific C++ objects.

By making this change, many aspects of the Topology class were simplified.

--HG--
rename : src/mem/ruby/network/Network.cc => src/mem/ruby/network/BasicLink.cc
rename : src/mem/ruby/network/Network.hh => src/mem/ruby/network/BasicLink.hh
rename : src/mem/ruby/network/Network.cc => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/GarnetLink_d.cc
rename : src/mem/ruby/network/Network.hh => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/GarnetLink_d.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/GarnetNetwork_d.py => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/GarnetLink_d.py
rename : src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/GarnetNetwork_d.py => src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/GarnetRouter_d.py
rename : src/mem/ruby/network/Network.cc => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/GarnetLink.cc
rename : src/mem/ruby/network/Network.hh => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/GarnetLink.hh
rename : src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/GarnetNetwork_d.py => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/GarnetLink.py
rename : src/mem/ruby/network/garnet/fixed-pipeline/GarnetNetwork_d.py => src/mem/ruby/network/garnet/flexible-pipeline/GarnetRouter.py

garnet: cleaned up flexible network header file

ruby: moved topology to the top network directory

Moved the Topology class to the top network directory because it is shared by
both the simple and Garnet networks.

--HG--
rename : src/mem/ruby/network/simple/Topology.cc => src/mem/ruby/network/Topology.cc
rename : src/mem/ruby/network/simple/Topology.hh => src/mem/ruby/network/Topology.hh

ruby: removed dated comment in SimpleNetwork

event: fix PythonEvent
order of %includes since they matter for this case

stats: update 20.parser o3 now that it works.  realview-o3 works too.

base: include types.hh in base/stats/mysql.hh
Due to certain changes made via changeset 8229, the compilation was failing
in certain cases. The compiler pointed to base/stats/mysql.hh for not naming
a certain types like uint64_t. To rectify this, base/types.hh is being
included in base/stats/mysql.hh.

X86: When decoding a memory only inst, fault on reg encodings, don't assert.

This change makes the decoder figure out if an instruction that only supports
memory is using a register encoding and decodes directly to "Unknown" which will
behave appropriately. This prevents other parts of the instruction creation
process from seeing the mismatch and asserting.

tests: updates for stat name change

stats: ensure that stat names are valid

stats: one more name violation

python: fix another bug from changes to main.py

fix some build problems from prior changesets

Change default regression build from 'fast' to 'opt'

stats: add user settable separator string for arrayed stats

Default is '::', so no visible change unless it is overridden

scons: Allow the build directory live under an EXTRAS directory

tests: update stats for name changes

stats: rename stats so they can be used as python expressions

python: different import for dealing with demandimport

style: fix all_regions code and remove bogus region type

style: remove extra debugging print

file_types: Make code work in Python 2.4

unittest: Make unit tests capable of using swig and python, convert stattest

python: cleanup python code so stuff doesn't automatically happen at startup
this allows things to be overridden at startup (e.g. for tests)

scons: make a flexible system for guarding source files
This is similar to guards on mercurial queues and they're used for selecting
which files are compiled into some given object.  We already do something
similar, but it's mostly hard coded for the m5 binary and the m5 library
and I'd like to make it more flexible to better support the unittests

trace: reimplement the DTRACE function so it doesn't use a vector
At the same time, rename the trace flags to debug flags since they
have broader usage than simply tracing.  This means that
--trace-flags is now --debug-flags and --trace-help is now --debug-help

debug: create a Debug namespace

includes: fix up code after sorting

includes: sort all includes

style: add sort_includes to the style hook

style: move style verifiers into classes

style: add a user interface wrapper class
makes things work both with mercurial and stand alone with stdio

util: python implementation of a routine that will sort includes
I didn't realize that the perl version existed when I started this,
this version has a lot more features than the previous one since it will
sort and separate python, system, and m5 headers in separate groups, it
will remove duplicates, it will also convert c headers to stl headers

region: add a utility class for keeping track of regions of some range

This is basically like the range_map stuff in src/base (range already
exists in Python).  This code is like a set of ranges.  I'm using it
to keep track of changed lines in source code, but it could be use to
keep track of memory ranges and holes in memory regions.  It could
also be used in memory allocation type stuff.  (Though it's not at all
optimized.)

SortedDict: add functions for getting ranges of keys, values, items

python: figure out if the m5.internal package exists even with demandimport

refcnt: Update doxygen comments

refcnt: Inline comparison functions

main: separate out interact() so it can be used by other functions

util: fix the language type function

ARM: Fix stats for ARM_SE checkpoint restore fix.

Register reads/writes done in startup() count against the stats while they
don't count if done in initState().

ARM: Fix checkpoint restoration in ARM_SE.

ARM: Get rid of some comments/todos that no longer apply.