btb.hh revision 9480
112027Sjungma@eit.uni-kl.de/* 212027Sjungma@eit.uni-kl.de * Copyright (c) 2004-2005 The Regents of The University of Michigan 312027Sjungma@eit.uni-kl.de * All rights reserved. 412027Sjungma@eit.uni-kl.de * 512027Sjungma@eit.uni-kl.de * Redistribution and use in source and binary forms, with or without 612027Sjungma@eit.uni-kl.de * modification, are permitted provided that the following conditions are 712027Sjungma@eit.uni-kl.de * met: redistributions of source code must retain the above copyright 812027Sjungma@eit.uni-kl.de * notice, this list of conditions and the following disclaimer; 912027Sjungma@eit.uni-kl.de * redistributions in binary form must reproduce the above copyright 1012027Sjungma@eit.uni-kl.de * notice, this list of conditions and the following disclaimer in the 1112027Sjungma@eit.uni-kl.de * documentation and/or other materials provided with the distribution; 1212027Sjungma@eit.uni-kl.de * neither the name of the copyright holders nor the names of its 1312027Sjungma@eit.uni-kl.de * contributors may be used to endorse or promote products derived from 1412027Sjungma@eit.uni-kl.de * this software without specific prior written permission. 1512027Sjungma@eit.uni-kl.de * 1612027Sjungma@eit.uni-kl.de * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS 1712027Sjungma@eit.uni-kl.de * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT 1812027Sjungma@eit.uni-kl.de * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR 1912027Sjungma@eit.uni-kl.de * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT 2012027Sjungma@eit.uni-kl.de * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, 2112027Sjungma@eit.uni-kl.de * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT 2212027Sjungma@eit.uni-kl.de * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, 2312027Sjungma@eit.uni-kl.de * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY 2412027Sjungma@eit.uni-kl.de * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT 2512027Sjungma@eit.uni-kl.de * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE 2612027Sjungma@eit.uni-kl.de * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE. 2712027Sjungma@eit.uni-kl.de * 2812027Sjungma@eit.uni-kl.de * Authors: Kevin Lim 2912027Sjungma@eit.uni-kl.de */ 3012027Sjungma@eit.uni-kl.de 3112027Sjungma@eit.uni-kl.de#ifndef __CPU_PRED_BTB_HH__ 3212027Sjungma@eit.uni-kl.de#define __CPU_PRED_BTB_HH__ 3312027Sjungma@eit.uni-kl.de 3412027Sjungma@eit.uni-kl.de#include "arch/types.hh" 3512027Sjungma@eit.uni-kl.de#include "base/misc.hh" 3612027Sjungma@eit.uni-kl.de#include "base/types.hh" 3712027Sjungma@eit.uni-kl.de#include "config/the_isa.hh" 3812027Sjungma@eit.uni-kl.de 3912027Sjungma@eit.uni-kl.declass DefaultBTB 4012027Sjungma@eit.uni-kl.de{ 4112027Sjungma@eit.uni-kl.de private: 4212027Sjungma@eit.uni-kl.de struct BTBEntry 4312027Sjungma@eit.uni-kl.de { 4412027Sjungma@eit.uni-kl.de BTBEntry() 4512027Sjungma@eit.uni-kl.de : tag(0), target(0), valid(false) 4612027Sjungma@eit.uni-kl.de {} 4712027Sjungma@eit.uni-kl.de 4812027Sjungma@eit.uni-kl.de /** The entry's tag. */ 4912027Sjungma@eit.uni-kl.de Addr tag; 5012027Sjungma@eit.uni-kl.de 5112027Sjungma@eit.uni-kl.de /** The entry's target. */ 5212027Sjungma@eit.uni-kl.de TheISA::PCState target; 5312027Sjungma@eit.uni-kl.de 5412027Sjungma@eit.uni-kl.de /** The entry's thread id. */ 5512027Sjungma@eit.uni-kl.de ThreadID tid; 5612027Sjungma@eit.uni-kl.de 5712027Sjungma@eit.uni-kl.de /** Whether or not the entry is valid. */ 5812027Sjungma@eit.uni-kl.de bool valid; 5912027Sjungma@eit.uni-kl.de }; 6012027Sjungma@eit.uni-kl.de 6112027Sjungma@eit.uni-kl.de public: 6212027Sjungma@eit.uni-kl.de /** Creates a BTB with the given number of entries, number of bits per 6312027Sjungma@eit.uni-kl.de * tag, and instruction offset amount. 6412027Sjungma@eit.uni-kl.de * @param numEntries Number of entries for the BTB. 6512027Sjungma@eit.uni-kl.de * @param tagBits Number of bits for each tag in the BTB. 6612027Sjungma@eit.uni-kl.de * @param instShiftAmt Offset amount for instructions to ignore alignment. 6712027Sjungma@eit.uni-kl.de */ 6812027Sjungma@eit.uni-kl.de DefaultBTB(unsigned numEntries, unsigned tagBits, 6912027Sjungma@eit.uni-kl.de unsigned instShiftAmt); 7012027Sjungma@eit.uni-kl.de 7112027Sjungma@eit.uni-kl.de void reset(); 7212027Sjungma@eit.uni-kl.de 7312027Sjungma@eit.uni-kl.de /** Looks up an address in the BTB. Must call valid() first on the address. 7412027Sjungma@eit.uni-kl.de * @param inst_PC The address of the branch to look up. 7512027Sjungma@eit.uni-kl.de * @param tid The thread id. 7612027Sjungma@eit.uni-kl.de * @return Returns the target of the branch. 7712027Sjungma@eit.uni-kl.de */ 7812027Sjungma@eit.uni-kl.de TheISA::PCState lookup(Addr instPC, ThreadID tid); 7912027Sjungma@eit.uni-kl.de 8012027Sjungma@eit.uni-kl.de /** Checks if a branch is in the BTB. 8112027Sjungma@eit.uni-kl.de * @param inst_PC The address of the branch to look up. 8212027Sjungma@eit.uni-kl.de * @param tid The thread id. 8312027Sjungma@eit.uni-kl.de * @return Whether or not the branch exists in the BTB. 8412027Sjungma@eit.uni-kl.de */ 8512027Sjungma@eit.uni-kl.de bool valid(Addr instPC, ThreadID tid); 8612027Sjungma@eit.uni-kl.de 8712027Sjungma@eit.uni-kl.de /** Updates the BTB with the target of a branch. 8812027Sjungma@eit.uni-kl.de * @param inst_PC The address of the branch being updated. 8912027Sjungma@eit.uni-kl.de * @param target_PC The target address of the branch. 9012027Sjungma@eit.uni-kl.de * @param tid The thread id. 9112027Sjungma@eit.uni-kl.de */ 9212027Sjungma@eit.uni-kl.de void update(Addr instPC, const TheISA::PCState &targetPC, 9312027Sjungma@eit.uni-kl.de ThreadID tid); 9412027Sjungma@eit.uni-kl.de 9512027Sjungma@eit.uni-kl.de private: 9612027Sjungma@eit.uni-kl.de /** Returns the index into the BTB, based on the branch's PC. 9712027Sjungma@eit.uni-kl.de * @param inst_PC The branch to look up. 9812027Sjungma@eit.uni-kl.de * @return Returns the index into the BTB. 9912027Sjungma@eit.uni-kl.de */ 10012027Sjungma@eit.uni-kl.de inline unsigned getIndex(Addr instPC); 10112027Sjungma@eit.uni-kl.de 10212027Sjungma@eit.uni-kl.de /** Returns the tag bits of a given address. 10312027Sjungma@eit.uni-kl.de * @param inst_PC The branch's address. 10412027Sjungma@eit.uni-kl.de * @return Returns the tag bits. 10512027Sjungma@eit.uni-kl.de */ 10612027Sjungma@eit.uni-kl.de inline Addr getTag(Addr instPC); 10712027Sjungma@eit.uni-kl.de 10812027Sjungma@eit.uni-kl.de /** The actual BTB. */ 10912027Sjungma@eit.uni-kl.de std::vector<BTBEntry> btb; 11012027Sjungma@eit.uni-kl.de 11112027Sjungma@eit.uni-kl.de /** The number of entries in the BTB. */ 11212027Sjungma@eit.uni-kl.de unsigned numEntries; 11312027Sjungma@eit.uni-kl.de 11412027Sjungma@eit.uni-kl.de /** The index mask. */ 11512027Sjungma@eit.uni-kl.de unsigned idxMask; 11612027Sjungma@eit.uni-kl.de 11712027Sjungma@eit.uni-kl.de /** The number of tag bits per entry. */ 11812027Sjungma@eit.uni-kl.de unsigned tagBits; 11912027Sjungma@eit.uni-kl.de 12012027Sjungma@eit.uni-kl.de /** The tag mask. */ 12112027Sjungma@eit.uni-kl.de unsigned tagMask; 12212027Sjungma@eit.uni-kl.de 12312027Sjungma@eit.uni-kl.de /** Number of bits to shift PC when calculating index. */ 12412027Sjungma@eit.uni-kl.de unsigned instShiftAmt; 12512027Sjungma@eit.uni-kl.de 12612027Sjungma@eit.uni-kl.de /** Number of bits to shift PC when calculating tag. */ 12712027Sjungma@eit.uni-kl.de unsigned tagShiftAmt; 12812027Sjungma@eit.uni-kl.de}; 12912027Sjungma@eit.uni-kl.de 13012027Sjungma@eit.uni-kl.de#endif // __CPU_PRED_BTB_HH__ 13112027Sjungma@eit.uni-kl.de