ruby: structures: coorect #ifndef macros in header files

ruby: moesi hammer: correct typo in master-slave assignment

x86: add LongModeAddressSize function to cpuid

LongModeAddressSize was used by kernel 2.6.28.4 for physical address
validation, if not properly implemented, PCI resource allocation may
failed because of ioremap failed:

- linux-2.6.28.4/arch/x86/mm/ioremap.c:27-30
  27 static inline int phys_addr_valid(unsigned long addr)
  28 {
  29     return addr < (1UL << boot_cpu_data.x86_phys_bits);
  30 }

- linux-2.6.28.4/arch/x86/kernel/cpu/common.c:475-482
 475 #ifdef CONFIG_X86_64
 476         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000008) {
 477                 u32 eax = cpuid_eax(0x80000008);
 478
 479                 c->x86_virt_bits = (eax >> 8) & 0xff;
 480                 c->x86_phys_bits = eax & 0xff;
 481         }
 482 #endif

- linux-2.6.28.4/arch/x86/mm/ioremap.c:209-214
 209 if (!phys_addr_valid(phys_addr)) {
 210     printk(KERN_WARNING "ioremap: invalid physical address %llx\n",
 211            (unsigned long long)phys_addr);
 212     WARN_ON_ONCE(1);
 213     return NULL;
 214 }

This patch return 0x0000ffff for LongModeAddressSize, which guarantee phys_addr_valid never failed.

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

config, x86: Ensure that PCI devs get bridged to the memory bus

This patch force IO device to be mapped to 0xC0000000-0xFFFF0000 by
reserve anything between the end of memory and 3GB if memory is less
than 3GB. It also statically bridge these address range to the IO bus,
which guaranty access to pci address space will pass though bridge to
iobus.

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

config, x86: swap bus_id of ISA/PCI in X86 IntelMPTable

This patch assign bus_id=0 to PCI bus and bus_id=1 to ISA bus for
X86 platform. Because PCI device get config space address using
Pc::calcPciConfigAddr() which requires "assert(bus==0)".
This fixes PCI interrupt routing and discovery on Linux.

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

sim: draining bug for fast-forwaring multiple cores
fix draining bug where multiple cores hit max_insts_any_thread simultaneously

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

base: addr range: slight change to validity check
The validity check is being changed from < to <= since the end of the range
is considered to be a part of it.

base: misc: Add missing header file.

stats: Add DRAM power statistics to reference output

mem: DRAMPower integration for on-line DRAM power stats

This patch takes the final step in integrating DRAMPower and adds the
appropriate calls in the DRAM controller to provide the command trace
and extract the power and energy stats. The debug printouts are still
left in place, but will eventually be removed.

At the moment the DRAM power calculation is always on when using the
DRAM controller model. The run-time impact of this addition is around
1.5% when looking at the total host seconds of the regressions. We
deem this a sensible trade-off to avoid the complication of adding an
enable/disable mechanism.

mem: Add DRAMPower wrapping class

This patch adds a class to wrap DRAMPower Library in gem5.
This class initiates an object of class MemorySpecification
of the DRAMPower Library, passes the parameters from DRAMCtrl.py
to this object and creates an object of drampower library using
the memory specification.

mem: Add missig timing and current parameters to DRAM configs

This patch adds missing timing and current parameters to the existing
DRAM configs. These missing timing and current parameters are required
by DRAMPower for the DRAM power calculations. The missing values are
datasheet values of the specified DRAMs, and the appropriate
references are added for the variuos configs.

mem: Remove DRAMSim2 DDR3 configuration

This patch prunes the DDR3 config that was initially created to match
the default config of DRAMSim2. The config is not complete as it is,
and to avoid having to maintain it, the easiest way forward is to
simply prune it. Going forward we are adding power number etc to the
other configurations.

ext: Add DRAMPower to enable on-line DRAM power modelling

This patch adds the open-source (BSD 3-clause) tool DRAMPower, commit
8d3cf4bbb10aa202d850ef5e5e3e4f53aa668fa6, to be built as a part of the
simulator. We have chosen this specific version of DRAMPower as it
provides the necessary functionality, and future updates will be
coordinated with the DRAMPower development team. The files added only
include the bits needed to build the library, thus excluding all
memory specifications, traces, and the stand-alone DRAMPower
command-line tool.

A future patch includes the DRAMPower functionality in the DRAM
controller, to enable on-line DRAM power modelling, and avoid using
post-processing of traces.

config: Add Current as a parameter type

This patch adds the Python parameter type Current, which is used for
the DRAM power modelling (to start with). With this addition we avoid
implicit unit assumptions.

cpu: Remove Ozone CPU from the source tree

The Ozone CPU is now very much out of date and completely
non-functional, with no one actively working on restoring it. It is a
source of confusion for new users who attempt to use it before
realizing its current state. RIP

scons: Warn for known gcc and swig incompatibilities

mem: Add packet sanity checks to cache and MSHRs

This patch adds a number of asserts to the cache, checking basic
assumptions about packets being requests or responses.

mem: Allow packet queue to move next send event forward

This patch changes the packet queue such that when scheduling a send,
the queue is allowed to move the event forward.

misc: Fix issues identified by static analysis

Another bunch of issues addressed.

arm: Use MiscRegIndex rather than int when flattening

Some additional type checking to avoid future issues.

arm: More UBSan cleanups after additional full-system runs

Some incorrect casting to IntRegIndex, and a few uninitialized members
in the i8254xGBe device.

stats: Update stats to reflect ARM fixes

As a result of the fixes, the full-system dual-core ARM regressions
are slightly changed. Hopefully this also means there will no longer
be any discrepancies between the results observed on different hosts.

arm: Fixed undefined behaviours identified by gcc

This patch fixes the runtime errors highlighted by the undefined
behaviour sanitizer. In the end there were two issues. First, when
rotating an immediate, we ended up shifting an uint32_t by 32 in some
cases. This case is fixed by checking for a rotation by 0
positions. Second, the Mrc15 and Mcr15 are operating on an IntReg and
a MiscReg, but we used the type RegRegImmOp and passed a MiscRegIndex
as an IntRegIndex. This issue is resolved by introducing a
MiscRegRegImmOp and RegMiscRegImmOp with the appropriate types.

With these fixes there are no runtime errors identified for the full
ARM regressions.

arch: Use const StaticInstPtr references where possible

This patch optimises the passing of StaticInstPtr by avoiding copying
the reference-counting pointer. This avoids first incrementing and
then decrementing the reference-counting pointer.

scons: Address issues related to gcc 4.9.1

Fix a number few minor issues to please gcc 4.9.1. Removing the
'-fuse-linker-plugin' flag means no libraries are part of the LTO
process, but hopefully this is an acceptable loss, as the flag causes
issues on a lot of systems (only certain combinations of gcc, ld and
ar work).

dev: Output invalid access size in IsaFake panic

mem: Output precise range when XBar has conflicts

mem: Provide better diagnostic for unconnected port

When _masterPort is null, a message to that effect is
more helpful than a segfault.

misc: Fix a bunch of minor issues identified by static analysis

Add some missing initialisation, and fix a handful benign resource
leaks (including some false positives).

stats: update t1000 stats for recent changes

stats: update eio stats for recent changes

stats: Bump stats for filter, crossbar and config changes

This patch bumps the stats to reflect the addition of the snoop filter
and snoop stats, the change from bus to crossbar, and the updates to
the ARM regressions that are now using a different CPU and cache
configuration. Lastly, some minor changes are expected due to the
activation cleanup of the CPUs.

cpu: Remove unused deallocateContext calls

The call paths for de-scheduling a thread are halt() and suspend(), from
the thread context. There is no call to deallocateContext() in general,
though some CPUs chose to define it. This patch removes the function
from BaseCPU and the cores which do not require it.

alpha,arm,mips,power,x86,cpu,sim: Cleanup activate/deactivate

activate(), suspend(), and halt() used on thread contexts had an optional
delay parameter. However this parameter was often ignored. Also, when used,
the delay was seemily arbitrarily set to 0 or 1 cycle (no other delays were
ever specified). This patch removes the delay parameter and 'Events'
associated with them across all ISAs and cores. Unused activate logic
is also removed.

tests: Use more representative configs for ARM tests

This patch changes the CPU and cache configurations used in the ARM SE and FS
regressions to make them more representative, and also get better code
coverage by exercising different replacement policies and use an L2
prefetcher.

mem: Rename Bus to XBar to better reflect its behaviour

This patch changes the name of the Bus classes to XBar to better
reflect the actual timing behaviour. The actual instances in the
config scripts are not renamed, and remain as e.g. iobus or membus.

As part of this renaming, the code has also been clean up slightly,
making use of range-based for loops and tidying up some comments. The
only changes outside the bus/crossbar code is due to the delay
variables in the packet.

--HG--
rename : src/mem/Bus.py => src/mem/XBar.py
rename : src/mem/coherent_bus.cc => src/mem/coherent_xbar.cc
rename : src/mem/coherent_bus.hh => src/mem/coherent_xbar.hh
rename : src/mem/noncoherent_bus.cc => src/mem/noncoherent_xbar.cc
rename : src/mem/noncoherent_bus.hh => src/mem/noncoherent_xbar.hh
rename : src/mem/bus.cc => src/mem/xbar.cc
rename : src/mem/bus.hh => src/mem/xbar.hh

tests: Add a memtest version using the ideal SnoopFilter

This patch adds a basic regression test for the snoop filter.

--HG--
rename : tests/configs/memtest.py => tests/configs/memtest-filter.py

mem: Add access statistics for the snoop filter

Adds a simple access counter for requests and snoops for the snoop filter and
also classifies hits based on whether a single other holder existed or whether
multiple shares held the line.

mem: Tie in the snoop filter in the coherent bus

mem: Add a simple snoop counter per bus

This patch adds a simple counter for both total messages and a histogram for
the fan-out of snoop messages.  The fan-out describes to how many ports snoops
had to be sent per incoming request / snoop-from-below.  Without any
cleverness, this usually means to either all, or all but the requesting port.

misc: Add functions for doing popcount and power-of-two checking

Adds two public domain algorithms for determining number of set bits and also
whether a value is a power of two, uses the builtin that is available in GCC
and clang for popcount.

mem: Simple Snoop Filter

This is a first cut at a simple snoop filter that tracks presence of lines in
the caches "above" it. The snoop filter can be applied at any given cache
hierarchy and will then handle the caches above it appropriately; there is no
need to use this only in the last-level bus.

This design currently has some limitations: missing stats, no notion of clean
evictions (these will not update the underlying snoop filter, because they are
not sent from the evicting cache down), no notion of capacity for the snoop
filter and thus no need for invalidations caused by capacity pressure in the
snoop filter. These are planned to be added on top with future change sets.

energy: Tighter checking of levels for DFS systems

There are cases where users might by accident / intention specify less voltage
operating points thatn frequency points.  We consider one of these cases
special: giving only a single voltage to a voltage domain effectively renders
it as a static domain.  This patch adds additional logic in the auxiliary parts
of the functionality to handle these cases properly (simple driver asking for
N>1 operating levels, we should return the same voltage for all of them) and
adds error checking code in the voltage domain.

energy: Add the Energy Controller in the right configs

Tie in the newly created energy controller components in the default
configurations.

energy: Memory-mapped Energy Controller component

This patch provides an Energy Controller device that provides software
(driver) access to a DVFS handler. The device is currently residing in
the dev/arm tree, but there is nothing inherently ARM specific in the
behaviour. It is currently only tested and supported for ARM Linux,
hence the location.

energy: Small extentions and fixes for DVFS handler

These additions allow easier interoperability with and querying from an
additional controller which will be in a separate patch.  Also adding warnings
for changing the enabled state of the handler across checkpoint / resume and
deviating from the state in the configuration.

Contributed-by: Akash Bagdia <akash.bagdia@arm.com>

mem: Add DDR4 bank group timing

Added the following parameter to the DRAMCtrl class:
 - bank_groups_per_rank

This defaults to 1. For the DDR4 case, the default is overridden to indicate
bank group architecture, with multiple bank groups per rank.

Added the following delays to the DRAMCtrl class:
 - tCCD_L : CAS-to-CAS, same bank group delay
 - tRRD_L : RAS-to-RAS, same bank group delay

These parameters are only applied when bank group timing is enabled.  Bank
group timing is currently enabled only for DDR4 memories.

For all other memories, these delays will default to '0 ns'

In the DRAM controller model, applied the bank group timing to the per bank
parameters actAllowedAt and colAllowedAt.
The actAllowedAt will be updated based on bank group when an ACT is issued.
The colAllowedAt will be updated based on bank group when a RD/WR burst is
issued.

At the moment no modifications are made to the scheduling.

mem: Add memory rank-to-rank delay

Add the following delay to the DRAM controller:
 - tCS : Different rank bus turnaround delay

This will be applied for
 1) read-to-read,
 2) write-to-write,
 3) write-to-read, and
 4) read-to-write
command sequences, where the new command accesses a different rank
than the previous burst.

The delay defaults to 2*tCK for each defined memory class. Note that
this does not correspond to one particular timing constraint, but is a
way of modelling all the associated constraints.

The DRAM controller has some minor changes to prioritize commands to
the same rank. This prioritization will only occur when the command
stream is not switching from a read to write or vice versa (in the
case of switching we have a gap in any case).

To prioritize commands to the same rank, the model will determine if there are
any commands queued (same type) to the same rank as the previous command.
This check will ensure that the 'same rank' command will be able to execute
without adding bubbles to the command flow, e.g. any ACT delay requirements
can be done under the hoods, allowing the burst to issue seamlessly.

cpu: Update DRAM traffic gen

Add new DRAM_ROTATE mode to traffic generator.
This mode will generate DRAM traffic that rotates across
banks per rank, command types, and ranks per channel

The looping order is illustrated below:
for (ranks per channel)
   for (command types)
      for (banks per rank)
         // Generate DRAM Command Series

This patch also adds the read percentage as an input argument to the
DRAM sweep script. If the simulated read percentage is 0 or 100, the
middle for loop does not generate additional commands.  This loop is
used only when the read percentage is set to 50, in which case the
middle loop will toggle between read and write commands.

Modified sweep.py script, which generates DRAM traffic.
Added input arguments and support for new DRAM_ROTATE mode.
The script now has input arguments for:
 1) Read percentage
 2) Number of ranks
 3) Address mapping
 4) Traffic generator mode  (DRAM or DRAM_ROTATE)

The default values are:
 100% reads, 1 rank, RoRaBaCoCh address mapping, and DRAM traffic gen mode

For the DRAM traffic mode, added multi-rank support.

dev: Add support for 9p proxying over VirtIO

This patch adds support for 9p filesystem proxying over VirtIO. It can
currently operate by connecting to a 9p server over a socket
(VirtIO9PSocket) or by starting the diod 9p server and connecting over
pipe (VirtIO9PDiod).

*WARNING*: Checkpoints are currently not supported for systems with 9p
 proxies!

dev: Add a VirtIO block device model

dev: Add a VirtIO console device model

dev, pci: Implement basic VirtIO support

This patch adds support for VirtIO over the PCI bus. It does so by
providing the following new SimObjects:

 * VirtIODeviceBase - Abstract base class for VirtIO devices.
 * PciVirtIO - VirtIO PCI transport interface.

A VirtIO device is hooked up to the guest system by adding a PciVirtIO
device to the PCI bus and connecting it to a VirtIO device using the
vio parameter.

New VirtIO devices should inherit from VirtIODevice base and
implementing one or more VirtQueues. The VirtQueues are usually
device-specific and all derive from the VirtQueue class. Queues must
be registered with the base class from the constructor since the
device assumes that the number of queues stay constant.

dev: Refactor terminal<->UART interface to make it more generic

The terminal currently assumes that the transport to the guest always
inherits from the Uart class. This assumption breaks when
implementing, for example, a VirtIO consoles. This patch removes this
assumption by adding pointer to the from the terminal to the uart and
replacing it with a more general callback interface. The Uart, or any
other class using the terminal, class implements an instance of the
callbacks class and registers it with the terminal.

base: Clean up redundant string functions and use C++11

This patch does a bit of housekeeping on the string helper functions
and relies on the C++11 standard library where possible. It also does
away with our custom string hash as an implementation is already part
of the standard library.

base: Add getSectionNames to IniFile

Add an accessor to IniFile to list all the sections in the file.

tests: automatically kill regressions that take too long

When GNU coreutils 'timeout' is available, limit each regression
simulation to 4 hours.

cpu: Add ExecFlags debug flag

Adds a debug flag to print out the flags a instruction is tagged with.

mem: Remove the GHB prefetcher from the source tree

There are two primary issues with this code which make it deserving of deletion.

1) GHB is a way to structure a prefetcher, not a definitive type of prefetcher
2) This prefetcher isn't even structured like a GHB prefetcher.
   It's basically a worse version of the stride prefetcher.

It primarily serves to confuse new gem5 users and most functionality is already
present in the stride prefetcher.

cpu: use probes infrastructure to do simpoint profiling

Instead of having code embedded in cpu model to do simpoint profiling use
the probes infrastructure to do it.

config: Cleanup .json config file generation

This patch 'completes' .json config files generation by adding in the
SimObject references and String-valued parameters not currently
printed.

TickParamValues are also changed to print in the same tick-value
format as in .ini files.

This allows .json files to describe a system as fully as the .ini files
currently do.

This patch adds a new function config_value (which mirrors ini_str) to
each ParamValue and to SimObject.  This function can then be explicitly
changed to give different .json and .ini printing behaviour rather than
being written in terms of ini_str.

arch: Pass faults by const reference where possible

This patch changes how faults are passed between methods in an attempt
to copy as few reference-counting pointer instances as possible. This
should avoid unecessary copies being created, contributing to the
increment/decrement of the reference counters.

cpu: Use a deque in o3 rename instruction queue

Switch from a list to a data structure with better data layout.

base: Ensure the CP annotation compiles again

A bit of revamping to get the CP annotate functionality to compile.

misc: Use safe_cast when assumptions are made about return value

This patch changes two dynamic_cast to safe_cast as we assume the
return value is not NULL (without checking).

misc: Restore ostream flags where needed

This patch ensures we adhere to the normal ostream usage rules, and
restore the flags after modifying them.

stats: Fix flow-control bug in Vector2D printing

misc: Remove assertions ensuring unsigned values >= 0

mem: Check return value of checkFunctional in SimpleMemory

Simple fix to ensure we only iterate until we are done.

mem: Add checks to sendTimingReq in cache

A small fix to ensure the return value is not ignored.

ruby: network: revert some of the changes from ad9c042dce54
The changeset ad9c042dce54 made changes to the structures under the network
directory to use a map of buffers instead of vector of buffers.
The reasoning was that not all vnets that are created are used and we
needlessly allocate more buffers than required and then iterate over them
while processing network messages.  But the move to map resulted in a slow
down which was pointed out by Andreas Hansson.  This patch moves things
back to using vector of message buffers.

stats: Minor update of Minor stats after uncacheable fix

cpu: Fix memory access in Minor not setting parent Request flags

This patch fixes cases where uncacheable/memory type flags are not set
correctly on a memory op which is split in the LSQ.  Without this
patch, request->request if freely used to check flags where the flags
should actually come from the accumulation of request fragment flags.

This patch also fixes a bug where an uncacheable access which passes
through tryToSendRequest more than once can increment
LSQ::numAccessesInMemorySystem more than once.

style: Fix line continuation, especially in debug messages

This patch closes a number of space gaps in debug messages caused by
the incorrect use of line continuation within strings. (There's also
one consistency change to a similar, but correct, use of line
continuation)

minor: Fix typo in DPRINTF for Minor branch prediction

sim: Automatically unregister probe listeners

The ProbeListener base class automatically registers itself with a
probe manager. Currently, the class does not unregister a itself when
it is destroyed, which makes removing probes listeners somewhat
cumbersome. This patch adds an automatic call to
manager->removeListener in the ProbeListener destructor, which solves
the problem.

config: Fix vectorparam command line parsing

Parsing vectorparams from the command was slightly broken
in that it wouldn't accept the input that the help message
provided to the user and it didn't do the conversion
on the second code path used to convert the string input
to the actual internal representation.  This patch fixes these bugs.

cpu: Only iterate over possible threads on the o3 cpu

Some places in O3 always iterated over "Impl::MaxThreads" even if a CPU had
fewer threads.  This removes a few of those instances.

mem: Add accessor function for vaddr

Determine if a request has an associated virtual address.

sim: Fix resource leak in BaseGlobalEvent

Static analysis revealed that BaseGlobalEvent::barrier was never
deallocated. This changeset solves this leak by making the barrier
allocation a part of the BaseGlobalEvent instead of storing a pointer
to a separate heap-allocated barrier.

misc: Fix a number of unitialised variables and members

Static analysis unearther a bunch of uninitialised variables and
members, and this patch addresses the problem. In all cases these
omissions seem benign in the end, but at least fixing them means less
false positives next time round.

dev: seperate legacy io offsets from PCI offset

The PC platform has a single IO range that is used both legacy IO and PCI IO
while other platforms may use seperate regions. Provide another mechanism to
configure the legacy IO base address range and set it to the PCI IO address
range for x86.

arm: Support >2GB of memory for AArch64 systems

arm: Assume we have a kernel that supports pci devices

Change the default kernel for AArch64 and since it supports PCI devices
remove the hack that made it use CF. Unfortunately, there isn't really
a half-way here and we need to switch. Current users will get an error
message that the kernel isn't found and hopefully go download a new
kernel that supports PCI.

dev, arm: Add support for linux generic pci host driver

This change adds support for a generic pci host bus driver that
has been included in recent Linux kernel instead of the more
bespoke one we've been using to date. It also works with
aarch64 so it provides PCI support for 64-bit ARM Linux.

To make this work a new configuration option pci_io_base is added
to the RealView platform that should be set to the start of
the memory used as memory mapped IO ports (IO ports that are
memory mapped, not regular memory mapped IO). And a parameter
pci_cfg_gen_offsets which specifies if the config space
offsets should be used that the generic driver expects.

To use the pci-host-generic device you need to:
pci_io_base = 0x2f000000 (Valid for VExpress EMM)
pci_cfg_gen_offsets = True

and add the following to your device tree:

    pci {
        compatible = "pci-host-ecam-generic";
        device_type = "pci";
        #address-cells = <0x3>;
        #size-cells = <0x2>;
        #interrupt-cells = <0x1>;
        //bus-range = <0x0 0x1>;

        // CPU_PHYSICAL(2)  SIZE(2)
        // Note, some DTS blobs only support 1 size
        reg = <0x0 0x30000000 0x0 0x10000000>;

        // IO (1), no bus address (2), cpu address (2), size (2)
        // MMIO (1), at address (2), cpu address (2), size (2)
        ranges = <0x01000000 0x0 0x00000000 0x0 0x2f000000 0x0 0x10000>,
                 <0x02000000 0x0 0x40000000 0x0 0x40000000 0x0 0x10000000>;

        // With gem5 we typically use INTA/B/C/D one per device
        interrupt-map = <0x0000 0x0 0x0 0x1 0x1 0x0 0x11 0x1
                         0x0000 0x0 0x0 0x2 0x1 0x0 0x12 0x1
                         0x0000 0x0 0x0 0x3 0x1 0x0 0x13 0x1
                         0x0000 0x0 0x0 0x4 0x1 0x0 0x14 0x1>;

        // Only match INTA/B/C/D and not BDF
        interrupt-map-mask = <0x0000 0x0 0x0 0x7>;
    };

config: Add port splicing capability to PortRef class

The new configuration scripts need the ability to splice
a simobject between a pair of ports that are already connected.
The primary use case is when a CommMonitor needs to be
created after the system is configured and then spliced between
the pair of ports it will monitor.

config: Update Streamline scripts and configs

Updated the stat_config.ini files to reflect new structure.

Moved to a more generic stat naming scheme that can easily handle
multiple CPUs and L2s by letting the script replace pre-defined #
symbols to CPU or L2 ids.

Removed the previous per_switch_cpus sections. Still can be used by
spelling out the stat names if necessary. (Resuming from checkpoints
no longer use switch_cpus. Only fast-forwarding does.)

config: Refactor RealviewEMM to fit into new config system

This eliminates some default devices and adds in helper functions
to connect the devices defined here to associate with the proper
clock domains.

stats: Update stats for CPU and cache changes

This patch updates the stats to reflect the fixes and changes to the
CPU (mainly the o3), and the caches.

tests: Use medium dataset for perlbmk regressions

This patch changes the perlbmk regression script from the large to the
medium dataset to reduce the regression run time. For all ISAs and CPU
models, the total perlbmk host CPU time with the large dataset is
roughly 12 hours (constituting >30% of the total regression host
time). There is, most likely, almost no added value in terms of code
coverage for this rather excessive run time.

alpha: Stop using 'inorder' and rely entirely on 'minor'

This patch avoids building the 'inorder' CPU model for any permutation
of ALPHA, and also removes the ALPHA regressions using the 'inorder'
CPU. The 'minor' CPU is already providing a broader test coverage.

base: Use STL C++11 random number generation

This patch changes the random number generator from the in-house
Mersenne twister to an implementation relying entirely on C++11 STL.

The format for the checkpointing of the twister is simplified. As the
functionality was never used this should not matter. Note that this
patch does not actually make use of the checkpointing
functionality. As the random number generator is not thread safe, it
may be sensible to create one generator per thread, system, or even
object. Until this is decided the status quo is maintained in that no
generator state is part of the checkpoint.

base: Use the global Mersenne twister throughout

This patch tidies up random number generation to ensure that it is
done consistently throughout the code base. In essence this involves a
clean-up of Ruby, and some code simplifications in the traffic
generator.

As part of this patch a bunch of skewed distributions (off-by-one etc)
have been fixed.

Note that a single global random number generator is used, and that
the object instantiation order will impact the behaviour (the sequence
of numbers will be unaffected, but if module A calles random before
module B then they would obviously see a different outcome). The
dependency on the instantiation order is true in any case due to the
execution-model of gem5, so we leave it as is. Also note that the
global ranom generator is not thread safe at this point.

Regressions using the memtest, TrafficGen or any Ruby tester are
affected and will be updated accordingly.

mem: Avoid unecessary retries when bus peer is not ready

This patch removes unecessary retries that happened when the bus layer
itself was no longer busy, but the the peer was not yet ready. Instead
of sending a retry that will inevitably not succeed, the bus now
silenty waits until the peer sends a retry.

arm: Make memory ops work on 64bit/128-bit quantities

Multiple instructions assume only 32-bit load operations are available,
this patch increases load sizes to 64-bit or 128-bit for many load pair and
load multiple instructions.

mem: write streaming support via WriteInvalidate promotion

Support full-block writes directly rather than requiring RMW:
 * a cache line is allocated in the cache upon receipt of a
   WriteInvalidateReq, not the WriteInvalidateResp.
 * only top-level caches allocate the line; the others just pass
   the request along and invalidate as necessary.
 * to close a timing window between the *Req and the *Resp, a new
   metadata bit tracks whether another cache has read a copy of
   the new line before the writeback to memory.

mem: Fix a bug in the cache port flow control

This patch fixes a bug in the cache port where the retry flag was
reset too early, allowing new requests to arrive before the retry was
actually sent, but with the event already scheduled. This caused a
deadlock in the interactions with the O3 LSQ.

The patche fixes the underlying issue by shifting the resetting of the
flag to be done by the event that also calls sendRetry(). The patch
also tidies up the flow control in recvTimingReq and ensures that we
also check if we already have a retry outstanding.

cpu, mem: Make software prefetches non-blocking

Previously, they were treated so much like loads that they could stall
at the head of the ROB.  Now they are always treated like L1 hits.
If they actually miss, a new request is created at the L1 and tracked
from the MSHRs there if necessary (i.e. if it didn't coalesce with
an existing outstanding load).

mem: Refactor assignment of Packet types

Put the packet type swizzling (that is currently done in a lot of places)
into a refineCommand() member function.