PerfectCacheMemory.hh revision 10441:5377550e1e15
112027Sjungma@eit.uni-kl.de/* 212027Sjungma@eit.uni-kl.de * Copyright (c) 1999-2008 Mark D. Hill and David A. Wood 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 2912027Sjungma@eit.uni-kl.de#ifndef __MEM_RUBY_STRUCTURES_PERFECTCACHEMEMORY_HH__ 3012027Sjungma@eit.uni-kl.de#define __MEM_RUBY_STRUCTURES_PERFECTCACHEMEMORY_HH__ 3112027Sjungma@eit.uni-kl.de 3212027Sjungma@eit.uni-kl.de#include "base/hashmap.hh" 3312027Sjungma@eit.uni-kl.de#include "mem/protocol/AccessPermission.hh" 3412027Sjungma@eit.uni-kl.de#include "mem/ruby/common/Address.hh" 3512027Sjungma@eit.uni-kl.de 3612027Sjungma@eit.uni-kl.detemplate<class ENTRY> 3712027Sjungma@eit.uni-kl.destruct PerfectCacheLineState 3812027Sjungma@eit.uni-kl.de{ 3912027Sjungma@eit.uni-kl.de PerfectCacheLineState() { m_permission = AccessPermission_NUM; } 4012027Sjungma@eit.uni-kl.de AccessPermission m_permission; 4112027Sjungma@eit.uni-kl.de ENTRY m_entry; 4212027Sjungma@eit.uni-kl.de}; 4312027Sjungma@eit.uni-kl.de 4412027Sjungma@eit.uni-kl.detemplate<class ENTRY> 4512027Sjungma@eit.uni-kl.deinline std::ostream& 4612027Sjungma@eit.uni-kl.deoperator<<(std::ostream& out, const PerfectCacheLineState<ENTRY>& obj) 4712027Sjungma@eit.uni-kl.de{ 4812027Sjungma@eit.uni-kl.de return out; 4912027Sjungma@eit.uni-kl.de} 5012027Sjungma@eit.uni-kl.de 5112027Sjungma@eit.uni-kl.detemplate<class ENTRY> 5212027Sjungma@eit.uni-kl.declass PerfectCacheMemory 5312027Sjungma@eit.uni-kl.de{ 5412027Sjungma@eit.uni-kl.de public: 5512027Sjungma@eit.uni-kl.de PerfectCacheMemory(); 5612027Sjungma@eit.uni-kl.de 5712027Sjungma@eit.uni-kl.de // tests to see if an address is present in the cache 5812027Sjungma@eit.uni-kl.de bool isTagPresent(const Address& address) const; 5912027Sjungma@eit.uni-kl.de 6012027Sjungma@eit.uni-kl.de // Returns true if there is: 6112027Sjungma@eit.uni-kl.de // a) a tag match on this address or there is 6212027Sjungma@eit.uni-kl.de // b) an Invalid line in the same cache "way" 6312027Sjungma@eit.uni-kl.de bool cacheAvail(const Address& address) const; 6412027Sjungma@eit.uni-kl.de 6512027Sjungma@eit.uni-kl.de // find an Invalid entry and sets the tag appropriate for the address 6612027Sjungma@eit.uni-kl.de void allocate(const Address& address); 6712027Sjungma@eit.uni-kl.de 6812027Sjungma@eit.uni-kl.de void deallocate(const Address& address); 6912027Sjungma@eit.uni-kl.de 7012027Sjungma@eit.uni-kl.de // Returns with the physical address of the conflicting cache line 7112027Sjungma@eit.uni-kl.de Address cacheProbe(const Address& newAddress) const; 7212027Sjungma@eit.uni-kl.de 7312027Sjungma@eit.uni-kl.de // looks an address up in the cache 7412027Sjungma@eit.uni-kl.de ENTRY& lookup(const Address& address); 7512027Sjungma@eit.uni-kl.de const ENTRY& lookup(const Address& address) const; 7612027Sjungma@eit.uni-kl.de 7712027Sjungma@eit.uni-kl.de // Get/Set permission of cache block 7812027Sjungma@eit.uni-kl.de AccessPermission getPermission(const Address& address) const; 7912027Sjungma@eit.uni-kl.de void changePermission(const Address& address, AccessPermission new_perm); 8012027Sjungma@eit.uni-kl.de 8112027Sjungma@eit.uni-kl.de // Print cache contents 8212027Sjungma@eit.uni-kl.de void print(std::ostream& out) const; 8312027Sjungma@eit.uni-kl.de 8412027Sjungma@eit.uni-kl.de private: 8512027Sjungma@eit.uni-kl.de // Private copy constructor and assignment operator 8612027Sjungma@eit.uni-kl.de PerfectCacheMemory(const PerfectCacheMemory& obj); 8712027Sjungma@eit.uni-kl.de PerfectCacheMemory& operator=(const PerfectCacheMemory& obj); 8812027Sjungma@eit.uni-kl.de 8912027Sjungma@eit.uni-kl.de // Data Members (m_prefix) 9012027Sjungma@eit.uni-kl.de m5::hash_map<Address, PerfectCacheLineState<ENTRY> > m_map; 9112027Sjungma@eit.uni-kl.de}; 9212027Sjungma@eit.uni-kl.de 9312027Sjungma@eit.uni-kl.detemplate<class ENTRY> 9412027Sjungma@eit.uni-kl.deinline std::ostream& 9512027Sjungma@eit.uni-kl.deoperator<<(std::ostream& out, const PerfectCacheMemory<ENTRY>& obj) 9612027Sjungma@eit.uni-kl.de{ 9712027Sjungma@eit.uni-kl.de obj.print(out); 9812027Sjungma@eit.uni-kl.de out << std::flush; 9912027Sjungma@eit.uni-kl.de return out; 10012027Sjungma@eit.uni-kl.de} 10112027Sjungma@eit.uni-kl.de 10212027Sjungma@eit.uni-kl.detemplate<class ENTRY> 10312027Sjungma@eit.uni-kl.deinline 10412027Sjungma@eit.uni-kl.dePerfectCacheMemory<ENTRY>::PerfectCacheMemory() 10512027Sjungma@eit.uni-kl.de{ 10612027Sjungma@eit.uni-kl.de} 10712027Sjungma@eit.uni-kl.de 10812027Sjungma@eit.uni-kl.de// tests to see if an address is present in the cache 10912027Sjungma@eit.uni-kl.detemplate<class ENTRY> 11012027Sjungma@eit.uni-kl.deinline bool 11112027Sjungma@eit.uni-kl.dePerfectCacheMemory<ENTRY>::isTagPresent(const Address& address) const 11212027Sjungma@eit.uni-kl.de{ 11312027Sjungma@eit.uni-kl.de return m_map.count(line_address(address)) > 0; 11412027Sjungma@eit.uni-kl.de} 11512027Sjungma@eit.uni-kl.de 11612027Sjungma@eit.uni-kl.detemplate<class ENTRY> 11712027Sjungma@eit.uni-kl.deinline bool 11812027Sjungma@eit.uni-kl.dePerfectCacheMemory<ENTRY>::cacheAvail(const Address& address) const 11912027Sjungma@eit.uni-kl.de{ 12012027Sjungma@eit.uni-kl.de return true; 12112027Sjungma@eit.uni-kl.de} 12212027Sjungma@eit.uni-kl.de 12312027Sjungma@eit.uni-kl.de// find an Invalid or already allocated entry and sets the tag 12412027Sjungma@eit.uni-kl.de// appropriate for the address 12512027Sjungma@eit.uni-kl.detemplate<class ENTRY> 12612027Sjungma@eit.uni-kl.deinline void 12712027Sjungma@eit.uni-kl.dePerfectCacheMemory<ENTRY>::allocate(const Address& address) 12812027Sjungma@eit.uni-kl.de{ 12912027Sjungma@eit.uni-kl.de PerfectCacheLineState<ENTRY> line_state; 13012027Sjungma@eit.uni-kl.de line_state.m_permission = AccessPermission_Invalid; 13112027Sjungma@eit.uni-kl.de line_state.m_entry = ENTRY(); 13212027Sjungma@eit.uni-kl.de m_map[line_address(address)] = line_state; 13312027Sjungma@eit.uni-kl.de} 13412027Sjungma@eit.uni-kl.de 13512027Sjungma@eit.uni-kl.de// deallocate entry 13612027Sjungma@eit.uni-kl.detemplate<class ENTRY> 13712027Sjungma@eit.uni-kl.deinline void 13812027Sjungma@eit.uni-kl.dePerfectCacheMemory<ENTRY>::deallocate(const Address& address) 13912027Sjungma@eit.uni-kl.de{ 14012027Sjungma@eit.uni-kl.de m_map.erase(line_address(address)); 14112027Sjungma@eit.uni-kl.de} 14212027Sjungma@eit.uni-kl.de 14312027Sjungma@eit.uni-kl.de// Returns with the physical address of the conflicting cache line 14412027Sjungma@eit.uni-kl.detemplate<class ENTRY> 14512027Sjungma@eit.uni-kl.deinline Address 14612027Sjungma@eit.uni-kl.dePerfectCacheMemory<ENTRY>::cacheProbe(const Address& newAddress) const 14712027Sjungma@eit.uni-kl.de{ 14812027Sjungma@eit.uni-kl.de panic("cacheProbe called in perfect cache"); 14912027Sjungma@eit.uni-kl.de return newAddress; 15012027Sjungma@eit.uni-kl.de} 15112027Sjungma@eit.uni-kl.de 15212027Sjungma@eit.uni-kl.de// looks an address up in the cache 15312027Sjungma@eit.uni-kl.detemplate<class ENTRY> 15412027Sjungma@eit.uni-kl.deinline ENTRY& 15512027Sjungma@eit.uni-kl.dePerfectCacheMemory<ENTRY>::lookup(const Address& address) 15612027Sjungma@eit.uni-kl.de{ 15712027Sjungma@eit.uni-kl.de return m_map[line_address(address)].m_entry; 15812027Sjungma@eit.uni-kl.de} 15912027Sjungma@eit.uni-kl.de 16012027Sjungma@eit.uni-kl.de// looks an address up in the cache 16112027Sjungma@eit.uni-kl.detemplate<class ENTRY> 16212027Sjungma@eit.uni-kl.deinline const ENTRY& 16312027Sjungma@eit.uni-kl.dePerfectCacheMemory<ENTRY>::lookup(const Address& address) const 16412027Sjungma@eit.uni-kl.de{ 16512027Sjungma@eit.uni-kl.de return m_map[line_address(address)].m_entry; 16612027Sjungma@eit.uni-kl.de} 16712027Sjungma@eit.uni-kl.de 16812027Sjungma@eit.uni-kl.detemplate<class ENTRY> 16912027Sjungma@eit.uni-kl.deinline AccessPermission 17012027Sjungma@eit.uni-kl.dePerfectCacheMemory<ENTRY>::getPermission(const Address& address) const 17112027Sjungma@eit.uni-kl.de{ 17212027Sjungma@eit.uni-kl.de return m_map[line_address(address)].m_permission; 17312027Sjungma@eit.uni-kl.de} 17412027Sjungma@eit.uni-kl.de 17512027Sjungma@eit.uni-kl.detemplate<class ENTRY> 17612027Sjungma@eit.uni-kl.deinline void 17712027Sjungma@eit.uni-kl.dePerfectCacheMemory<ENTRY>::changePermission(const Address& address, 17812027Sjungma@eit.uni-kl.de AccessPermission new_perm) 17912027Sjungma@eit.uni-kl.de{ 18012027Sjungma@eit.uni-kl.de Address line_address = address; 18112027Sjungma@eit.uni-kl.de line_address.makeLineAddress(); 18212027Sjungma@eit.uni-kl.de PerfectCacheLineState<ENTRY>& line_state = m_map[line_address]; 18312027Sjungma@eit.uni-kl.de line_state.m_permission = new_perm; 18412027Sjungma@eit.uni-kl.de} 18512027Sjungma@eit.uni-kl.de 18612027Sjungma@eit.uni-kl.detemplate<class ENTRY> 18712027Sjungma@eit.uni-kl.deinline void 18812027Sjungma@eit.uni-kl.dePerfectCacheMemory<ENTRY>::print(std::ostream& out) const 18912027Sjungma@eit.uni-kl.de{ 19012027Sjungma@eit.uni-kl.de} 19112027Sjungma@eit.uni-kl.de 19212027Sjungma@eit.uni-kl.de#endif // __MEM_RUBY_STRUCTURES_PERFECTCACHEMEMORY_HH__ 19312027Sjungma@eit.uni-kl.de