source: XOpenSparcT1/trunk/T1-CPU/ifu/sparc_ifu_lru4.v @ 6

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versione iniziale opensparc

Line 
1// ========== Copyright Header Begin ==========================================
2//
3// OpenSPARC T1 Processor File: sparc_ifu_lru4.v
4// Copyright (c) 2006 Sun Microsystems, Inc.  All Rights Reserved.
5// DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES.
6//
7// The above named program is free software; you can redistribute it and/or
8// modify it under the terms of the GNU General Public
9// License version 2 as published by the Free Software Foundation.
10//
11// The above named program is distributed in the hope that it will be
12// useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14// General Public License for more details.
15//
16// You should have received a copy of the GNU General Public
17// License along with this work; if not, write to the Free Software
18// Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
19//
20// ========== Copyright Header End ============================================
21////////////////////////////////////////////////////////////////////////
22/*
23//  Module Name: sparc_ifu_lru4
24//  Description:       
25//  LRU scheduler.  Least priority to the last granted
26//  customer.  If no requests, the priority remains the same.
27*/
28////////////////////////////////////////////////////////////////////////
29
30module sparc_ifu_lru4(/*AUTOARG*/
31   // Outputs
32   grant_vec, so, 
33   // Inputs
34   clk, reset, se, si, recent_vec, load_recent, req_vec, spec_vec, 
35   use_spec
36   );
37
38   input     clk, reset, se, si;
39
40   input [3:0] recent_vec;
41   input       load_recent;
42   input [3:0] req_vec,
43               spec_vec;
44
45   input       use_spec;
46   
47   output [3:0] grant_vec;
48   
49   output       so;
50
51
52   wire [3:0]   used0,  // used0 is mru
53                            used1,
54                            used2,
55                            used3;  // used3 is lru
56
57   wire [3:0]   used23,
58                used23_nxt;
59
60   wire [3:0]   used0_buf, 
61                            used1_buf,
62                            used2_buf,
63                            used3_buf; 
64
65   wire [3:0]   sp_used0, 
66                            sp_used1,
67                            sp_used2,
68                            sp_used3; 
69   wire [3:0]   nosp_used0, 
70                            nosp_used1,
71                            nosp_used2,
72                            nosp_used3; 
73
74   wire [3:0]   used0_calc,
75                            used0_nxt,
76                            used1_calc,
77                            used1_nxt,
78                            used2_calc,
79                            used2_nxt,
80                            used3_calc,
81                            used3_nxt;
82
83   wire         hit1,
84                            hit2,
85                            hit3;
86
87   wire [3:0]   nospec_grant,
88                spec_grant;
89   
90   wire         reqhit1,
91                            reqhit2,
92                            reqhit3,
93                reqhit23;
94
95   wire         spechit1,
96                            spechit2,
97                            spechit3,
98                spechit23;
99
100   wire         sel_u0,
101                            sel_u1,
102                            sel_u2,
103                            sel_u3;
104
105   wire         sel_su0,
106                            sel_su1,
107                            sel_su2,
108                            sel_su3;
109
110   dp_buffer #(4) use_buf0(.dout(used0_buf),
111                      .in  (used0));
112   dp_buffer #(4) use_buf1(.dout(used1_buf),
113                      .in  (used1));
114   dp_buffer #(4) use_buf2(.dout(used2_buf),
115                      .in  (used2));
116   dp_buffer #(4) use_buf3(.dout(used3_buf),
117                      .in  (used3));
118   
119
120   // determine lru order for next cycle
121//   assign hit0 = (used0_buf[0] & recent_vec[0] |
122//                            used0_buf[1] & recent_vec[1] |
123//                            used0_buf[2] & recent_vec[2] |
124//                            used0_buf[3] & recent_vec[3]) & load_recent;
125
126   assign hit1 = (used1_buf[0] & recent_vec[0] |
127                              used1_buf[1] & recent_vec[1] |
128                              used1_buf[2] & recent_vec[2] |
129                              used1_buf[3] & recent_vec[3]) & load_recent;
130
131   assign hit2 = (used2_buf[0] & recent_vec[0] |
132                              used2_buf[1] & recent_vec[1] |
133                              used2_buf[2] & recent_vec[2] |
134                              used2_buf[3] & recent_vec[3]) & load_recent;
135
136   assign hit3 = (used3_buf[0] & recent_vec[0] |
137                              used3_buf[1] & recent_vec[1] |
138                              used3_buf[2] & recent_vec[2] |
139                              used3_buf[3] & recent_vec[3]) & load_recent;
140   
141
142   assign  used0_calc = load_recent          ?  recent_vec : used0_buf;
143   assign  used1_calc = (hit3 | hit2 | hit1) ?  used0_buf  : used1_buf;
144   assign  used2_calc = (hit3 | hit2)        ?  used1_buf  : used2_buf;
145   assign  used3_calc = (hit3)               ?  used2_buf  : used3_buf;
146
147   assign  used0_nxt = reset ? 4'b0001 : used0_calc;
148   assign  used1_nxt = reset ? 4'b0010 : used1_calc;
149   assign  used2_nxt = reset ? 4'b0100 : used2_calc;
150   assign  used3_nxt = reset ? 4'b1000 : used3_calc;
151
152   // use 4X4 matrix to hold lru info
153   dff_s #(4) use0_reg(.din (used0_nxt),
154                                 .q   (used0),
155                                 .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
156   
157   dff_s #(4) use1_reg(.din (used1_nxt),
158                                 .q   (used1),
159                                 .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
160   
161   dff_s #(4) use2_reg(.din (used2_nxt),
162                                 .q   (used2),
163                                 .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
164   
165   // used3 is lru
166   dff_s #(4) use3_reg(.din (used3_nxt),
167                                 .q   (used3),
168                                 .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
169
170   assign  used23_nxt = used2_nxt | used3_nxt;
171   
172   dff_s #(4) use23_reg(.din (used23_nxt),
173                                 .q   (used23),
174                                 .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
175   
176
177   // grant request based on lru
178
179// save some loading on req_vec by not doing this   
180//   assign  reqhit0 = (used0[0] & req_vec[0] |
181//                    used0[1] & req_vec[1] |
182//                    used0[2] & req_vec[2] |
183//                    used0[3] & req_vec[3]);
184   
185   assign  reqhit1 = (used1[0] & req_vec[0] |
186                                  used1[1] & req_vec[1] |
187                                  used1[2] & req_vec[2] |
188                                  used1[3] & req_vec[3]);
189   
190   assign  reqhit2 = (used2[0] & req_vec[0] |
191                                  used2[1] & req_vec[1] |
192                                  used2[2] & req_vec[2] |
193                                  used2[3] & req_vec[3]);
194
195   assign  reqhit3 = (used3[0] & req_vec[0] |
196                                  used3[1] & req_vec[1] |
197                                  used3[2] & req_vec[2] |
198                                  used3[3] & req_vec[3]);
199
200   assign  reqhit23 = (used23[0] & req_vec[0] |
201                                   used23[1] & req_vec[1] |
202                                   used23[2] & req_vec[2] |
203                                   used23[3] & req_vec[3]);
204   
205   assign  sel_u3 = reqhit3;
206   assign  sel_u2 = ~reqhit3 & reqhit2;
207   assign  sel_u1 = ~reqhit23 & reqhit1;
208   assign  sel_u0 = ~reqhit23 & ~reqhit1;
209   
210   assign  nosp_used0 = used0 & {4{~use_spec}};
211   assign  nosp_used1 = used1 & {4{~use_spec}};
212   assign  nosp_used2 = used2 & {4{~use_spec}};
213   assign  nosp_used3 = used3 & {4{~use_spec}};
214
215   mux4ds #(4) nsgnt_mux(.dout (nospec_grant),
216                                     .in0  (nosp_used0),
217                                     .in1  (nosp_used1),
218                                     .in2  (nosp_used2),
219                                     .in3  (nosp_used3),
220                                     .sel0 (sel_u0),
221                                     .sel1 (sel_u1),
222                                     .sel2 (sel_u2),
223                                     .sel3 (sel_u3));
224
225   assign  spechit1 = (used1[0] & spec_vec[0] |
226                                   used1[1] & spec_vec[1] |
227                                   used1[2] & spec_vec[2] |
228                                   used1[3] & spec_vec[3]);
229   
230   assign  spechit2 = (used2[0] & spec_vec[0] |
231                                   used2[1] & spec_vec[1] |
232                                   used2[2] & spec_vec[2] |
233                                   used2[3] & spec_vec[3]);
234
235   assign  spechit3 = (used3[0] & spec_vec[0] |
236                                   used3[1] & spec_vec[1] |
237                                   used3[2] & spec_vec[2] |
238                                   used3[3] & spec_vec[3]);
239
240   assign  spechit23 = (used23[0] & spec_vec[0] |
241                                    used23[1] & spec_vec[1] |
242                                    used23[2] & spec_vec[2] |
243                                    used23[3] & spec_vec[3]);
244   
245   assign  sel_su3 = spechit3;
246   assign  sel_su2 = ~spechit3 & spechit2;
247   assign  sel_su1 = ~spechit23 & spechit1;
248   assign  sel_su0 = ~spechit23 & ~spechit1;
249
250   assign  sp_used0 = used0 & {4{use_spec}};
251   assign  sp_used1 = used1 & {4{use_spec}};
252   assign  sp_used2 = used2 & {4{use_spec}};
253   assign  sp_used3 = used3 & {4{use_spec}};
254   
255   mux4ds #(4) sgnt_mux(.dout (spec_grant),
256                                  .in0  (sp_used0),
257                                  .in1  (sp_used1),
258                                  .in2  (sp_used2),
259                                  .in3  (sp_used3),
260                                  .sel0 (sel_su0),
261                                  .sel1 (sel_su1),
262                                  .sel2 (sel_su2),
263                                  .sel3 (sel_su3));
264
265   assign  grant_vec = spec_grant | nospec_grant;
266   
267
268endmodule // sparc_ifu_lru4
269
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.