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

Revision 6, 65.2 KB checked in by pntsvt00, 13 years ago (diff)

versione iniziale opensparc

Line 
1// ========== Copyright Header Begin ==========================================
2//
3// OpenSPARC T1 Processor File: sparc_ifu_swl.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_swl
24//  Description:       
25//  The switch logic manages the 4 threads.  It schedules the next
26//  thread to be executed.   
27*/
28////////////////////////////////////////////////////////////////////////
29
30`include "ifu.h"
31
32module sparc_ifu_swl(/*AUTOARG*/
33   // Outputs
34   swl_sscan_thrstate, so, dtu_reset, swl_dec_mulbusy_e, 
35   swl_dec_divbusy_e, swl_dec_fpbusy_e, swl_dec_fp_enable_d, 
36   swl_dec_ibe_e, dtu_fcl_ntr_s, dtu_fcl_running_s, 
37   dtu_fcl_rollback_g, dtu_fcl_retract_d, dtu_fcl_thr_active, 
38   dtu_fcl_nextthr_bf, swl_dcl_thr_d, swl_dcl_thr_w2, 
39   dtu_fdp_thrconf_e, 
40   // Inputs
41   rclk, se, si, gdbginit_l, arst_l, grst_l, ctu_sscan_tid, 
42   ifq_dtu_thrrdy, ifq_dtu_pred_rdy, ifu_tlu_inst_vld_w, 
43   ifu_tlu_ttype_vld_m, fcl_dtu_hprivmode_d, fcl_dtu_hprivmode_w2, 
44   tlu_ifu_flush_pipe_w, fcl_swl_flush_w, fcl_dtu_sync_intr_d, 
45   fcl_dtu_nuke_thr_w, fcl_dtu_rst_thr_w, fcl_dtu_resum_thr_w, 
46   fcl_dtu_thr_f, tlu_hpstate_ibe, lsu_ifu_ldsta_internal_e, 
47   tlu_ifu_trappc_vld_w1, dec_swl_ll_done_d, dec_swl_br_done_d, 
48   dec_swl_rdsr_sel_thr_d, dec_swl_std_inst_d, dec_swl_sta_inst_e, 
49   wsr_fixed_inst_w, dec_swl_ld_inst_d, dec_swl_mul_inst_d, 
50   dec_swl_div_inst_d, dec_swl_fpop_d, dec_swl_allfp_d, 
51   dec_swl_frf_upper_d, dec_swl_frf_lower_d, dec_swl_wrtfprs_w, 
52   dcl_swl_tcc_done_m, exu_ifu_longop_done_g, exu_ifu_spill_e, 
53   lsu_ifu_ldst_cmplt, lsu_ifu_dc_parity_error_w2, lsu_ifu_stbcnt0, 
54   lsu_ifu_stbcnt1, lsu_ifu_stbcnt2, lsu_ifu_stbcnt3, 
55   lsu_ifu_quad_asi_e, ffu_ifu_fpop_done_w2, ffu_ifu_tid_w2, 
56   ffu_ifu_fst_ce_w, tlu_ifu_trap_tid_w1, tlu_ifu_pstate_pef, 
57   lsu_ifu_ldst_miss_g, fcl_swl_int_activate_i3, 
58   fcl_swl_flush_wake_w, ifq_swl_stallreq, fcl_dtu_stall_bf, 
59   fcl_swl_swout_f, fcl_swl_swcvld_s, fdp_fcl_swc_s2, 
60   fcl_ifq_icmiss_s1, fcl_dtu_inst_vld_e, fcl_dtu_intr_vld_e, 
61   fcl_dtu_inst_vld_d, erb_dtu_ifeterr_d1, dtu_inst_anull_e, 
62   const_cpuid, thr_config_in_m, dec_swl_wrt_tcr_w, 
63   dec_swl_st_inst_d, extra_longlat_compl
64   );
65
66   input       rclk, 
67               se, 
68               si,
69               gdbginit_l,
70               arst_l,
71               grst_l;
72
73   input [3:0] ctu_sscan_tid;   // guaranteed one-hot by ctu
74
75   input [3:0] ifq_dtu_thrrdy;        // ifq completion signals
76   input [3:0] ifq_dtu_pred_rdy;            // ifq almost done
77
78   input       ifu_tlu_inst_vld_w,    //
79                     ifu_tlu_ttype_vld_m;
80   input       fcl_dtu_hprivmode_d;
81   input       fcl_dtu_hprivmode_w2;
82   input       tlu_ifu_flush_pipe_w;  // flush after a trap
83   input       fcl_swl_flush_w;
84   input       fcl_dtu_sync_intr_d;   // interrupt
85   input       fcl_dtu_nuke_thr_w;    // sync suspend
86   input       fcl_dtu_rst_thr_w;    //
87   input       fcl_dtu_resum_thr_w;    //
88   input [3:0] fcl_dtu_thr_f;
89
90   input [3:0] tlu_hpstate_ibe;
91   
92   input       lsu_ifu_ldsta_internal_e,// sta to local reg
93                     tlu_ifu_trappc_vld_w1, // trap completion
94                     dec_swl_ll_done_d,   // rdsr completion
95               dec_swl_br_done_d,
96                     dec_swl_rdsr_sel_thr_d,
97                     dec_swl_std_inst_d,    //
98                     dec_swl_sta_inst_e,    // state change
99                     wsr_fixed_inst_w,      // wrspr completion
100                     dec_swl_ld_inst_d;     // load hit/compl. speculation
101
102   input       dec_swl_mul_inst_d,
103                     dec_swl_div_inst_d;
104   input       dec_swl_fpop_d,
105                     dec_swl_allfp_d;
106
107   input       dec_swl_frf_upper_d,
108                     dec_swl_frf_lower_d,
109                     dec_swl_wrtfprs_w;
110   
111   input       dcl_swl_tcc_done_m;
112
113   input [3:0] exu_ifu_longop_done_g; // save, restore, div, mul compl.
114   input       exu_ifu_spill_e;
115   input [3:0] lsu_ifu_ldst_cmplt;
116   input       lsu_ifu_dc_parity_error_w2;
117
118   input [3:0] lsu_ifu_stbcnt0,
119                     lsu_ifu_stbcnt1,
120                     lsu_ifu_stbcnt2,
121                     lsu_ifu_stbcnt3;
122
123//   input [3:0] lsu_ifu_stq_busy;
124   input       lsu_ifu_quad_asi_e;
125         
126   input       ffu_ifu_fpop_done_w2;
127   input [1:0] ffu_ifu_tid_w2;
128   input       ffu_ifu_fst_ce_w;
129   
130   input [1:0] tlu_ifu_trap_tid_w1;
131
132   input [3:0] tlu_ifu_pstate_pef;
133
134   input       lsu_ifu_ldst_miss_g;   // dcache hit or miss
135   
136   input [3:0] fcl_swl_int_activate_i3; // wake up thread on interrupt
137   input       fcl_swl_flush_wake_w;
138
139   // TBD: with the latest changes fcl_dtu_switch_s = dtu_fcl_ntr_s, so
140   // this input can be removed.
141//   input       fcl_dtu_switch_s; // switch out curr, sw in next
142
143   input       ifq_swl_stallreq;
144
145   input       fcl_dtu_stall_bf,
146               fcl_swl_swout_f,       // curr thread is stalled
147                     fcl_swl_swcvld_s,
148               fdp_fcl_swc_s2,        // thread stall condition
149                     fcl_ifq_icmiss_s1;     // icache miss
150   input       fcl_dtu_inst_vld_e,
151               fcl_dtu_intr_vld_e,
152                     fcl_dtu_inst_vld_d;
153
154   input       erb_dtu_ifeterr_d1;
155
156   input       dtu_inst_anull_e;      // anull delay slot
157
158   input [3:0] const_cpuid;           // use 4 bits to allow future
159                                      // expansion to 16 cores
160
161   input [2:0] thr_config_in_m;       // write data to thread status reg
162   input       dec_swl_wrt_tcr_w;     // write signal for thr status reg
163   input       dec_swl_st_inst_d;
164
165   input [3:0] extra_longlat_compl;   // spare signal, not used
166   
167   
168   output [10:0] swl_sscan_thrstate;
169   output        so;
170   
171   output      dtu_reset;
172
173   output      swl_dec_mulbusy_e,
174                     swl_dec_divbusy_e,
175                     swl_dec_fpbusy_e,
176                     swl_dec_fp_enable_d;
177
178   output      swl_dec_ibe_e;
179   
180   // to fcl
181   output      dtu_fcl_ntr_s,         // next thread ready
182               dtu_fcl_running_s,
183                     dtu_fcl_rollback_g,    // rollback on spec
184                     dtu_fcl_retract_d;     // rollback on hw hazard
185
186   output [3:0] dtu_fcl_thr_active;   // currently active threads
187   
188   output [3:0] dtu_fcl_nextthr_bf,   // thread to switch to when ntr=1
189                            swl_dcl_thr_d,
190                            swl_dcl_thr_w2;
191
192   // to fdp
193   output [40:0] dtu_fdp_thrconf_e;   // thread conf for RDSR inst
194
195//----------------------------------------------------------
196// Declarations
197//----------------------------------------------------------
198   // local signals
199//   wire [3:0]    count_nxt,
200//                     count;
201//   wire          proc0;
202//   wire          start_on_rst;
203
204   wire          ibe_d,
205                 ibe_e;
206
207   wire [3:0]    completion,
208                             wm_imiss,
209                             wm_other,
210                             spec_ld_d,
211                             issue_spec_ld,
212                             ldmiss,
213                             ldhit_thr,
214                             spec_ld_g,
215                             imiss,
216                             trap,
217                 ldmiss_non_crit,
218                 ldmiss_crit,
219                             trp_no_retr,
220//                           rb_thr_w,
221                 rt_st_thr_d,
222                 rt_st_thr_e,
223                             schedule,
224                             int_activate,
225                             start_thread,
226                 thaw_thread,
227                             resum_thread,
228                             nuke_thread,
229                             rst_thread;
230
231   wire          rollback_g,
232                 rb_en_g,
233                 rollback_g_l,
234                 rollback_w2;
235   
236
237   wire          sched_nt;
238   
239   wire [3:0]    fixedop_done,
240                             wsr_done_w3;
241
242   wire          wsr_inst_w2,
243                 wsr_inst_w3;
244   
245   wire          wsr_fixed_qual_w,
246                 wsr_fixed_w2;
247
248   wire          llinst_done_e;
249   
250   wire [3:0]    ll_done_e,
251                 branch_done_d,
252                 std_tcc_done_m;
253
254   wire          sta_done_e,
255                             killed_inst_done_e;
256   wire [3:0]    killed_uniop_done_e;
257
258   wire          uniop_d,
259                             uniop_e;
260
261//   wire          no_iftrap_m,
262//                 no_iftrap_w;
263
264   wire [3:0]    thr_s1,
265                 thr_s2,
266                             thr_f,
267                             thr_d,
268                             thr_e,
269                             thr_m,
270                             thr_w,
271                 st_thr_w2,
272                             st_thr_w3;
273
274   wire          flush_pipe_w_nxt,
275                 flush_all_w,
276                 flush_pipe_w2,
277                 flush_done_w,
278                 fp_flush_done_w2,
279                 fp_flush_done_w3,
280                             flush_done_w2;
281
282   wire          rbfor_fst_ce_w;
283   
284   wire [3:0]    flush_wake_w2,
285                 fp_flush_wake_w3,
286                 halt_thread;
287   
288   wire          wrt_spec_w,
289                 wrt_spec_w2,
290                 halt_w,
291                 halt_w2,
292                             en_spec_d,
293                             en_spec_m,
294                             en_spec_g,
295                             spec_next;
296   
297
298   wire          ld_inst_e,
299                             ld_inst_next_e,
300                 ld_inst_qual_d,
301                             ld_inst_m,
302                             ld_inst_unq_w,
303                             ld_inst_w,
304                 ld_inst_w2;
305         
306   wire          switch_out,
307                       sw_cond_s,
308                       swc_d,
309                       swc_next_d,
310                       swc_e;
311
312   wire          trp_noretr_d;
313   
314   wire [3:0]    all_stall;
315
316   wire [3:0]    rdy,
317                       sprdy_or_urdy;
318
319   wire          running_s2,
320                 atr_s;
321
322   wire [4:0]    thr0_state,
323                             thr1_state,
324                             thr2_state,
325                             thr3_state;
326
327   wire          use_spec;
328
329   wire [3:0]    wrt_tcr_w2;
330
331   wire [1:0]    enc_thr_d;
332
333   wire          rd_thract_d,
334                             rd_thract_e;
335   wire [51:0]   fmt_thrconf_e,
336                 thrconf_out_e,
337                 fmt_thrconf_adj;
338
339   wire          hprivmode_e,
340                 rdsr_sel_thr_e;
341   
342   wire [2:0]    rd_tid_spec_e;
343
344   wire [3:0]    mul_busy_d,
345                             mul_busy_e,
346                             div_busy_d,
347                             div_busy_e,
348                             fp_busy_d,
349                             fp_busy_e;
350
351   wire          true_fpbusy_e,
352                 fpbusy_local_e,
353                 true_mulbusy_e,
354                 true_divbusy_e;
355
356   wire          fbusy_nxt_d,
357                 fbusy_crit_e,
358                 fbusy_d3,
359                 fbusy_d0,
360                 fbusy_d1,
361                 fbusy_d2,
362                 dbusy_d3,
363                 dbusy_d0,
364                 dbusy_d1,
365                 dbusy_d2,
366                 mbusy_d3,
367                 mbusy_d0,
368                 mbusy_d1,
369                 mbusy_d2;
370
371   wire [3:0]    mul_wait,
372                             mul_wait_nxt,
373                             div_wait,
374                             div_wait_nxt,
375                             fp_wait,
376                             fp_wait_nxt;
377
378   wire          mul_wait_any,
379                             div_wait_any,
380                             fp_wait_any;
381
382   wire [3:0]    mul_wake,
383                             div_wake,
384                             fp_wake;
385
386   wire [3:0]    exu_lop_done,
387                             mul_done,
388                             div_done,
389                             fp_done;
390
391   wire [3:0]    retr_thr_wakeup;
392   wire [3:0]    trap_thrrdy,
393                             trap_thr;
394
395   wire [3:0]    fp_thr,
396                             fp_thrrdy;
397
398   wire          same_thr_de,
399                             same_thr_dg,
400                 same_thr_fd,
401                 same_thr_fe,
402                             same_thr_fm,                 
403                             same_thr_fg;
404
405
406   wire          st_thisthr_e;
407   
408   wire          st_inst_e,
409                             st_inst_qual_d,
410                             st_inst_qual_e,
411                             st_inst_m,
412                             st_inst_g;
413   
414   wire          pipe_st_cnt_ge1,
415                             pipe_st_cnt_ge2,
416                             pipe_st_cnt_ge3;
417   
418   wire          pipe_st_d,
419                 pipe_st_e,
420                             pipe_st_m,
421                             pipe_st_g;
422
423   wire          all_dst_ge1,
424                             all_dst_ge2,
425                             all_dst_ge3,
426                             all_dst_eq4;
427
428   wire          dst_cnt_ge1,
429                             dst_cnt_ge2,
430                             dst_cnt_ge3;
431   
432   
433   wire [3:0]    stbcnt_s,
434                             stbcnt_d;
435
436   wire [3:0]    stb_stall,
437                             stb_blocked,
438                             stb_blocked_d1,
439                             st_in_pipe,
440                             stb_retry,
441                             wm_stbwait,
442                             stb_wait_nxt;
443   
444   wire          switch_store_d,
445//                           retract_stall_d,
446                             retract_store_e,
447                 retract_st_next_d,
448                             retract_store_d;
449
450   wire          retract_iferr_d,
451                 iferr_s,
452                 iferr_d;
453
454   wire          clear_wmo_e;
455
456   wire          sw_st_e,
457                             sw_st_m,
458                             sw_st_g,
459                             sw_st_w2;
460
461   wire          std_inst_e;
462//                           stq_inst_e,
463//                           stq_inst_m,
464//                           stq_inst_w,
465//                           stq_inst_w2;
466   wire          std_done_e;
467   wire          std_done_m;
468//   wire [3:0]    stq_busy,
469//                           stq_in_pipe,
470//                           stq_wait,
471//                           stq_wait_next,
472//                           stq_done_thr;
473
474   wire [2:0]    fprs0,
475                             fprs1,
476                             fprs2,
477                             fprs3,
478                             fprs_d,
479                             fprs_e,
480                             fprs_wrt_data,
481                 thr_config_in_w,
482                 thr_config_in_w2,
483                             fprs0_nxt,
484                             fprs1_nxt,
485                             fprs2_nxt,
486                             fprs3_nxt;
487
488   wire [1:0]    new_fprs;
489
490   wire [3:0]    fprs_en_s,
491                             fpen_vec_s;
492
493   wire          wrt_fprs_w,
494                 wrt_fprs_w2;
495   
496   wire [3:0]    sel_wrt,
497                             fprs_sel_set,
498                             fprs_sel_wrt,
499                             fprs_sel_old;
500
501   wire          fpen_s;
502
503   wire [1:0]    trap_tid_w2;
504   wire          trappc_vld_w2;
505
506   wire          dtu_reset_l;
507   wire          sched_reset;
508   
509   wire          clk;
510   
511   //
512   // Code Begins Here
513   //
514
515   assign        clk = rclk;
516   
517   // reset buffer
518   dffrl_async rstff(.din (grst_l),
519                        .q   (dtu_reset_l),
520                        .clk (clk), .se(se), .si(), .so(),
521                        .rst_l (arst_l));
522
523   assign       dtu_reset = ~dtu_reset_l;
524   
525
526   //---------------------------------------------
527   // Start off thread on reset using this counter
528   //---------------------------------------------
529//   dffr #(4) thrrdy_ctr(.din (count_nxt),
530//                                  .clk (clk),
531//                                  .q   (count),
532//                                  .rst (dtu_reset),
533//                                  .se (se), .si(), .so());
534//
535//   // count_nxt = count + 1, sticky at 8 = 1111
536//   assign count_nxt[0] = ~count[0] | count[3];
537//   assign count_nxt[1] = (count[1] ^ count[0]) | count[3];
538//   assign count_nxt[2] = (count[2] ^ (count[1] & count[0])) | count[3];
539//   assign count_nxt[3] = (count[3] ^ (count[2] & count[1] & count[0])) |
540//                             count[3];
541//
542//   assign proc0 = (const_cpuid == 4'b0000) ? 1'b1 : 1'b0;
543//   assign start_on_rst = (~count[3] & count[2] & count[1] & count[0])
544//                          & proc0;
545
546//`ifdef IFU_SAT   
547//   // temporary hack to start threads
548//   reg [3:0]  auto_start;
549//   always @ (posedge clk)
550//     auto_start = 4'b0000;
551//`endif
552   
553   //-----------------
554   // completion logic
555   //-----------------
556   sparc_ifu_thrcmpl compl(
557                           .reset       (dtu_reset),
558                                             /*AUTOINST*/
559                           // Outputs
560                           .completion  (completion[3:0]),
561                           .wm_imiss    (wm_imiss[3:0]),
562                           .wm_other    (wm_other[3:0]),
563                           // Inputs
564                           .clk         (clk),
565                           .se          (se),
566                           .si          (si),
567                           .fcl_ifq_icmiss_s1(fcl_ifq_icmiss_s1),
568                           .erb_dtu_ifeterr_d1(erb_dtu_ifeterr_d1),
569                           .sw_cond_s   (sw_cond_s),
570                           .en_spec_g   (en_spec_g),
571                           .atr_s       (atr_s),
572                           .dtu_fcl_thr_active(dtu_fcl_thr_active[3:0]),
573                           .ifq_dtu_thrrdy(ifq_dtu_thrrdy[3:0]),
574                           .ifq_dtu_pred_rdy(ifq_dtu_pred_rdy[3:0]),
575                           .exu_lop_done(exu_lop_done[3:0]),
576                           .branch_done_d(branch_done_d[3:0]),
577                           .fixedop_done(fixedop_done[3:0]),
578                           .ldmiss      (ldmiss[3:0]),
579                           .spec_ld_d   (spec_ld_d[3:0]),
580                           .trap        (trap[3:0]),
581                           .retr_thr_wakeup(retr_thr_wakeup[3:0]),
582                           .flush_wake_w2(flush_wake_w2[3:0]),
583                           .ldhit_thr   (ldhit_thr[3:0]),
584                           .spec_ld_g   (spec_ld_g[3:0]),
585                           .clear_wmo_e (clear_wmo_e),
586                           .wm_stbwait  (wm_stbwait[3:0]),
587                           .stb_retry   (stb_retry[3:0]),
588                           .rst_thread  (rst_thread[3:0]),
589                           .trap_thrrdy (trap_thrrdy[3:0]),
590                           .thr_s2      (thr_s2[3:0]),
591                           .thr_e       (thr_e[3:0]),
592                           .thr_s1      (thr_s1[3:0]),
593                           .fp_thrrdy   (fp_thrrdy[3:0]),
594                           .lsu_ifu_ldst_cmplt(lsu_ifu_ldst_cmplt[3:0]),
595                           .sta_done_e  (sta_done_e),
596                           .killed_inst_done_e(killed_inst_done_e));
597
598   //------------
599   // Thread Pipe
600   //------------
601   assign thr_f = fcl_dtu_thr_f;
602
603//   assign thr_dec_f[0] = thr_f[0] | rst_tri_en;
604//   assign thr_dec_f[3:1] = thr_f[3:1] & {3{~rst_tri_en}};
605
606//   assign thr_dec_d[0] = thr_d[0] | rst_tri_en;
607//   assign thr_dec_d[3:1] = thr_d[3:1] & {3{~rst_tri_en}};
608
609
610   dff_s #(4) thrd_reg(.din  (thr_f[3:0]),
611                   .clk  (clk),
612                   .q    (thr_d[3:0]),
613                   .se   (se), .si(), .so());
614
615   assign     swl_dcl_thr_d = thr_d;
616
617   dff_s #(4) thre_reg(.din  (thr_d),
618                   .clk  (clk),
619                   .q    (thr_e),
620                   .se   (se), .si(), .so());
621
622   dff_s #(4) thrm_reg(.din  (thr_e),
623                   .clk  (clk),
624                   .q    (thr_m),
625                   .se   (se), .si(), .so());
626   dff_s #(4) thrw_reg(.din  (thr_m),
627                   .clk  (clk),
628                   .q    (thr_w),
629                   .se   (se), .si(), .so());
630
631   dff_s #(4) thrw2_reg(.din  (thr_w),
632                    .clk  (clk),
633                    .q    (st_thr_w2),
634                    .se   (se), .si(), .so());
635
636   dff_s #(4) thrw3_reg(.din  (st_thr_w2),
637                    .clk  (clk),
638                    .q    (st_thr_w3),
639                    .se   (se), .si(), .so());
640
641   assign     swl_dcl_thr_w2 = st_thr_w2;
642
643   // send ibe of curr thread to dec
644   assign ibe_d = (thr_d[0] & tlu_hpstate_ibe[0] |
645                   thr_d[1] & tlu_hpstate_ibe[1] |
646                   thr_d[2] & tlu_hpstate_ibe[2] |
647                   thr_d[3] & tlu_hpstate_ibe[3]);
648
649   dff_s #(1) ibee_ff(.din (ibe_d),
650                    .q   (ibe_e),
651                    .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
652   assign swl_dec_ibe_e = ibe_e;
653
654//----------------------------------------------------------------------
655// Track Thread Execution
656//----------------------------------------------------------------------
657
658   // track instructions
659   dff_s #(1) lle_ff(.din (dec_swl_ll_done_d),
660                   .q   (llinst_done_e),
661                   .clk (clk), .se (se), .si(), .so());
662                   
663   assign ll_done_e = thr_e & {4{llinst_done_e & fcl_dtu_inst_vld_e & 
664                                 ~exu_ifu_spill_e}};
665   assign std_tcc_done_m = thr_m & {4{dcl_swl_tcc_done_m | std_done_m}};
666
667   assign wsr_fixed_qual_w  = wsr_fixed_inst_w & ifu_tlu_inst_vld_w & 
668                              ~fcl_swl_flush_w;
669   dff_s #(1) wsrw2_ff(.din (wsr_fixed_qual_w),
670                     .q   (wsr_fixed_w2),
671                     .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
672                     
673   assign wsr_inst_w2  = wsr_fixed_w2 & ~flush_pipe_w2;
674
675   // delay one cycle to allow tlu to finish
676   dff_s #(1) wsw3_ff(.din (wsr_inst_w2),
677                    .q   (wsr_inst_w3),
678                    .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
679
680   assign wsr_done_w3 = {4{wsr_inst_w3}} & st_thr_w3;
681
682   assign fixedop_done = (ll_done_e | wsr_done_w3 | std_tcc_done_m |
683                                wrt_tcr_w2 | extra_longlat_compl);
684
685   assign branch_done_d = thr_d & {4{dec_swl_br_done_d & fcl_dtu_inst_vld_d}};
686
687   assign sta_done_e = dec_swl_sta_inst_e & fcl_dtu_inst_vld_e & 
688                       ~lsu_ifu_ldsta_internal_e;
689   assign ld_inst_qual_d = dec_swl_ld_inst_d & fcl_dtu_inst_vld_d & 
690                           ~iferr_d;
691   dff_s #(1) lde_ff(.din  (ld_inst_qual_d),
692                               .clk  (clk),
693                               .q    (ld_inst_e),
694                               .se   (se), .si(), .so());
695   assign ld_inst_next_e = ld_inst_e;
696//                         & ~dtu_inst_anull_e &   
697//                           ~(lsu_ifu_ldsta_internal_e &
698//                             ifu_lsu_alt_space_e &
699//                             fcl_dtu_inst_vld_e);
700   
701//   assign ld_inst_internal_e = ~dtu_inst_anull_e & ld_inst_e &
702//                               (fcl_dtu_inst_vld_e &
703//                                lsu_ifu_ldsta_internal_e &
704//                                ifu_lsu_alt_space_e);
705   
706   dff_s #(1) ldm_ff(.din  (ld_inst_next_e),
707                               .clk  (clk),
708                               .q    (ld_inst_m),
709                               .se   (se), .si(), .so());
710   dff_s #(1) ldw_ff(.din  (ld_inst_m),
711                               .clk  (clk),
712                               .q    (ld_inst_unq_w),
713                               .se   (se), .si(), .so());
714   assign ld_inst_w = ifu_tlu_inst_vld_w & ld_inst_unq_w;
715   dff_s #(1) ldw2_ff(.din  (ld_inst_w),
716                               .clk  (clk),
717                               .q    (ld_inst_w2),
718                               .se   (se), .si(), .so());
719
720   // track instruction status
721   dff_s #(1) swcd_ff(.din  (sw_cond_s),
722                                .clk  (clk),
723                                .q    (swc_d),
724                                .se   (se), .si(), .so());
725
726   assign swc_next_d = (swc_d & ~dec_swl_br_done_d);
727//                                         | fcl_dtu_sync_intr_d;
728   
729   dff_s #(1) swce_ff(.din  (swc_next_d),
730                                .clk  (clk),
731                                .q    (swc_e),
732                                .se   (se), .si(), .so());
733
734//bug6838,bug6989 - interrupt issued in annulled delay slot resets wm_other mask in e-stage; this
735//                  reset causes switch logic to lose a long latency op(div) which set the wm_other mask
736//                  in s-stage. Note that the div is issued to FPU. the ifu re-issues the interrupt -
737//                  which results in flush. this kills the long latency op and div is lost
738//
739//                  fix is to detect interrupt in anulled delay slot followed by long latency op and
740//                  not reset the wm_other mask.
741//
742//       10/07/04 - fix changed to delay setting of wm_other mask from d-cycle to e-cycle. hence
743//                  removing the kill in killed_inst_done_e
744//
745//   assign killed_inst_done_e = (fcl_dtu_inst_vld_e  & swc_e | //sw inst
746//                                fcl_dtu_intr_vld_e) &  // any intr
747//                                 dtu_inst_anull_e;
748
749   assign killed_inst_done_e = fcl_dtu_inst_vld_e  & swc_e & //sw inst
750                                 dtu_inst_anull_e;
751
752   // a uniop is something that stalls all threads (looks like a uni
753   // threaded machine)
754   assign uniop_d = (dec_swl_allfp_d | //& swl_dec_fp_enable_d 
755                     dec_swl_mul_inst_d | dec_swl_div_inst_d) & 
756                      fcl_dtu_inst_vld_d;
757   dff_s #(1) uniop_ff(.din  (uniop_d),
758                                 .clk  (clk),
759                                 .q    (uniop_e),
760                                 .se   (se), .si(), .so());
761   assign killed_uniop_done_e = thr_e & {4{dtu_inst_anull_e & uniop_e & 
762                                           fcl_dtu_inst_vld_e |
763                                           clear_wmo_e}};
764
765//   assign sched_nt = fcl_dtu_switch_s & ~fcl_dtu_stall_bf;
766   assign sched_nt = dtu_fcl_ntr_s & ~(fcl_dtu_stall_bf | ifq_swl_stallreq);   
767   assign schedule = dtu_fcl_nextthr_bf & {4{sched_nt}};
768
769   // speculate load hit if it is a load instruction
770   // FP loads are not speculated on
771   assign spec_ld_d = thr_d & {4{ld_inst_qual_d & en_spec_d}};
772   assign issue_spec_ld = thr_d & {4{ld_inst_qual_d & en_spec_d}} &
773                          ~wm_imiss & ~wm_stbwait;
774
775//   assign issue_spec_ld = thr_d & {4{dec_swl_ld_inst_d & en_spec_d &
776//                                     ~fcl_ifq_icmiss_s1}} & ~wm_imiss;
777   
778   assign spec_ld_g = (thr_w & {4{ld_inst_w & en_spec_g}});
779   
780   // actual load hit signal and load miss stall
781//   assign rollback_g = en_spec_g & ld_inst_w & lsu_ifu_ldst_miss_g;
782   // expand to gates:
783   assign rb_en_g = en_spec_g & ld_inst_w;
784   assign rollback_g_l = ~(lsu_ifu_ldst_miss_g & rb_en_g);
785//   bw_u1_nand2_7x UZsize_rbgen(.a (lsu_ifu_ldst_miss_g),
786//                               .b (rb_en_g),
787//                               .z (rollback_g_l));
788   assign rollback_g = ~rollback_g_l;
789//   bw_u1_invh_25x UZsize_rbbuf(.a (rollback_g_l),
790//                               .z (rollback_g));
791   assign dtu_fcl_rollback_g = rollback_g;
792
793   // delay restart of ldhit when en_spec=0 by 1 more cycle?
794   
795// assign rb_thr_w = thr_w & {4{en_spec_g & ld_inst_w & lsu_ifu_ldst_miss_g}};
796// assign spec_ldmiss = rb_thr_w; // to thrcmpl
797   
798   assign ldhit_thr = (thr_w & {4{ld_inst_w & ~lsu_ifu_ldst_miss_g}} | 
799                       thr_e & {4{ld_inst_e & dtu_inst_anull_e}});
800   assign ldmiss_crit = thr_w & {4{ld_inst_w & lsu_ifu_ldst_miss_g}};
801   assign ldmiss_non_crit = st_thr_w2 & {4{lsu_ifu_dc_parity_error_w2}};
802                            // | thr_e & {4{ld_inst_internal_e}}
803                           
804   assign ldmiss = ldmiss_crit | ldmiss_non_crit;
805   
806   assign rt_st_thr_d = thr_d & {4{retract_store_d}};
807   assign rt_st_thr_e = thr_e & {4{retract_store_e}};
808
809   dff_s #(1) rbw2_ff(.din (rollback_g),
810                    .q   (rollback_w2),
811                    .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
812
813   // traps and interrupts
814   dff_s #(1) ld_trp_reg(.din (tlu_ifu_trappc_vld_w1),
815                       .q   (trappc_vld_w2),
816                       .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
817
818   dff_s #(2) trp_tid_reg(.din (tlu_ifu_trap_tid_w1[1:0]),
819                        .q   (trap_tid_w2[1:0]),
820                        .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
821   
822   assign trap_thr[0] = ~trap_tid_w2[1] & ~trap_tid_w2[0];
823   assign trap_thr[1] = ~trap_tid_w2[1] &  trap_tid_w2[0];
824   assign trap_thr[2] =  trap_tid_w2[1] & ~trap_tid_w2[0];
825   assign trap_thr[3] =  trap_tid_w2[1] &  trap_tid_w2[0];
826
827   assign trap_thrrdy = trap_thr & {4{trappc_vld_w2}};
828
829   // fst processed directly in swl
830   assign rbfor_fst_ce_w = ifu_tlu_inst_vld_w & ~tlu_ifu_flush_pipe_w & 
831                           ffu_ifu_fst_ce_w & ~fcl_swl_flush_w;
832
833//   dff #(1) fstce_ff(.din (rbfor_fst_ce_w),
834//                     .q   (rbfor_fst_ce_w2),
835//                     .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
836   
837   assign flush_all_w = tlu_ifu_flush_pipe_w | fcl_swl_flush_w;
838//   assign flush_pipe_w_nxt = tlu_ifu_flush_pipe_w & ~fcl_swl_flush_w;
839   assign flush_pipe_w_nxt = tlu_ifu_flush_pipe_w & 
840                             ~fcl_swl_flush_wake_w;   
841   
842   dff_s #(1) flpw2_ff(.din (flush_pipe_w_nxt),
843                     .q   (flush_pipe_w2),
844                     .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
845
846//   assign no_iftrap_m = ~ifu_tlu_ttype_vld_m;
847//   dff #(1) trpw_ff(.din (no_iftrap_m),
848//                    .q   (no_iftrap_w),
849//                    .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
850   
851//bug6838,bug6989 - change setting of trap for interrupt from d-cycle to e-cycle
852//                  remove  thr_d & {4{fcl_dtu_sync_intr_d & ~iferr_d}} & ~rt_st_thr_e |
853   
854//   assign trap =  thr_w & {4{flush_all_w}} |
855   assign trap =  st_thr_w2 & {4{flush_pipe_w2}} |
856                  thr_w & {4{fcl_swl_flush_w}} |
857                        thr_e & {4{fcl_dtu_intr_vld_e & ~dtu_inst_anull_e}} |
858                        thr_m & {4{ifu_tlu_ttype_vld_m}};
859
860   assign trp_no_retr = st_thr_w2 & {4{flush_pipe_w2 |
861                                       lsu_ifu_dc_parity_error_w2 &
862                                       ld_inst_w2    | 
863                                       rollback_w2}}  |
864                              trap_thr & {4{trappc_vld_w2}} |
865                        fp_flush_wake_w3 |
866                        thr_w & {4{fcl_swl_flush_w}};
867//                             thr_m    & {4{ifu_tlu_ttype_vld_m}};
868
869   assign trp_noretr_d = (thr_d[0] & trp_no_retr[0] | 
870                          thr_d[1] & trp_no_retr[1] | 
871                          thr_d[2] & trp_no_retr[2] | 
872                          thr_d[3] & trp_no_retr[3]);
873   
874//   assign flush_done_w = fcl_swl_flush_w & ~fcl_swl_flush_wait_w;
875   assign flush_done_w = fcl_swl_flush_wake_w;   
876   dff_s #(1) flsh_ff(.din (flush_done_w),
877                                .q   (flush_done_w2),
878                                .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
879   assign flush_wake_w2 = {4{flush_done_w2}} & st_thr_w2 | fp_flush_wake_w3;
880
881   // delay FP wakeup by one extra cycle to allow time for IRF CE
882   // to be corrected.
883   dff_s #(1) fpflsh_ff(.din (rbfor_fst_ce_w),
884                                  .q   (fp_flush_done_w2),
885                                  .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
886
887   dff_s #(1) fpflw_ff(.din (fp_flush_done_w2),
888                                 .q   (fp_flush_done_w3),
889                                 .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
890   assign fp_flush_wake_w3 = st_thr_w3 & {4{fp_flush_done_w3}};
891   
892   // store buffer full
893//   assign stbfull_on_curr_thr = stb_stall & thr_f;
894//   assign stbfull_thisthr =  stbfull_on_curr_thr[0] |
895//                                 stbfull_on_curr_thr[1] |
896//                                 stbfull_on_curr_thr[2] |
897//                                 stbfull_on_curr_thr[3];
898
899//   assign stbfull_nextthr = ((stb_stall & dtu_fcl_nextthr_bf)
900//                                             == 4'b0) ?
901//                                              1'b0 : 1'b1;
902
903   // imiss stall condition
904   assign thr_s1 = thr_d;
905   assign imiss = (thr_s1 & {4{fcl_ifq_icmiss_s1}}) | 
906                          (thr_e & {4{erb_dtu_ifeterr_d1}});  //
907
908   // All Stall conditions
909   assign all_stall = imiss | ldmiss_non_crit | trap | stb_stall | 
910                      ldmiss_crit;
911
912   // TBD: move to ifu -- done
913//   assign ext_stallreq = ifq_dtu_stallreq | lsu_ifu_stallreq |
914//                         ffu_ifu_stallreq; 
915                         // | other stall reqs
916//   assign cpu_fcl_stallreq = ext_stallreq;
917   
918   // thread start and stop
919//   assign switch_out = fcl_dtu_switch_s | fcl_dtu_stall_bf | fcl_swl_swout_f;
920   assign switch_out = dtu_fcl_ntr_s | fcl_dtu_stall_bf | fcl_swl_swout_f |
921                       ifq_swl_stallreq;
922
923   // general stall condition
924//   assign cpu_fcl_stallreq = ~dtu_fcl_ntr_s & (stbfull_thisthr) |
925//                             dtu_fcl_ntr_s & (stbfull_nextthr) |
926//                                 ext_stallreq;
927
928   // ldmiss (i.e rollback) and flush_pipe are taken care of in FCL
929   assign sw_cond_s = fdp_fcl_swc_s2 & fcl_swl_swcvld_s & ~iferr_s;
930
931   // thread reset and other interrupts
932   // added flop for timing reasons
933
934//   assign async_rst_i3 = rst_thread & ~dtu_fcl_thr_active;
935//   assign rst_thread   = rstthr_i3 & {4{rstint_i3}};
936  // assign nuke_thread  = (rstthr_i3 & {4{nukeint_i3}} &
937//                                          ~dtu_fcl_thr_active) |   // if not active nuke
938                                                                     // immediately
939//                                           ({4{fcl_dtu_nuke_thr_ms}} & thr_m);
940                                                   // else wait for signal
941
942   assign resum_thread = ({4{fcl_dtu_resum_thr_w}} & thr_w);
943   assign nuke_thread = ({4{fcl_dtu_nuke_thr_w}} & thr_w);
944   assign rst_thread = ({4{fcl_dtu_rst_thr_w}} & thr_w);
945
946   assign int_activate = fcl_swl_int_activate_i3 & ~wm_imiss;
947
948//`ifdef IFU_SAT   
949//   assign start_thread = {3'b0, start_on_rst} | auto_start |
950//                         resum_thread & (~wm_imiss | ifq_dtu_thrrdy);
951//`else
952   assign start_thread = resum_thread & (~wm_imiss | ifq_dtu_thrrdy) & 
953                                          (~wm_stbwait | stb_retry);
954   assign thaw_thread = resum_thread & (wm_imiss & ~ifq_dtu_thrrdy |
955                                        wm_stbwait & ~stb_retry);
956   
957//`endif
958   
959   
960//----------------------------------------------------------------------
961// Thread FSM
962//----------------------------------------------------------------------   
963   sparc_ifu_thrfsm  thrfsm0(
964                             // Outputs
965`ifdef FPGA_SYN
966                             
967                             .so        (/*so*/),
968`else
969                             .so        (so),
970`endif
971                             .thr_state (thr0_state[4:0]),
972                             // Inputs
973                             .completion(completion[0]),
974                             .schedule  (schedule[0]),
975                             .spec_ld   (issue_spec_ld[0]),
976                             .ldhit     (ldhit_thr[0]),
977                             .switch_out(switch_out),
978
979                             .stall     (all_stall[0]),
980                             .sw_cond   (sw_cond_s),
981
982                             .int_activate(int_activate[0]),
983                             .start_thread(start_thread[0]),
984                             .thaw_thread(thaw_thread[0]),
985                             .nuke_thread (nuke_thread[0]),
986                             .rst_thread(rst_thread[0]),
987
988                             .halt_thread (halt_thread[0]),
989                             
990                             .clk       (clk),
991                             .se        (se),
992                             .si        (si),
993                             .reset     (dtu_reset));
994
995   sparc_ifu_thrfsm  thrfsm1(
996                             // Outputs
997`ifdef FPGA_SYN
998                             
999                             .so        (/*so*/),
1000`else
1001                             .so        (so),
1002`endif
1003                             .thr_state (thr1_state[4:0]),
1004                             // Inputs
1005                             .completion(completion[1]),
1006                             .schedule  (schedule[1]),
1007                             .spec_ld   (issue_spec_ld[1]),
1008                             .ldhit     (ldhit_thr[1]),
1009                             .switch_out(switch_out),
1010
1011                             .stall     (all_stall[1]),
1012                             .sw_cond   (sw_cond_s),
1013
1014                             .int_activate(int_activate[1]),
1015                             .start_thread(start_thread[1]),
1016                             .thaw_thread(thaw_thread[1]),
1017                             .nuke_thread (nuke_thread[1]),
1018                             .rst_thread(rst_thread[1]),
1019
1020                             .halt_thread (halt_thread[1]),
1021                             
1022                             .clk       (clk),
1023                             .se        (se),
1024                             .si        (si),
1025                             .reset     (dtu_reset));
1026   
1027   sparc_ifu_thrfsm  thrfsm2(
1028                             // Outputs
1029`ifdef FPGA_SYN
1030                             
1031                             .so        (/*so*/),
1032`else
1033                             .so        (so),
1034`endif
1035                             .thr_state (thr2_state[4:0]),
1036                             // Inputs
1037                             .completion(completion[2]),
1038                             .schedule  (schedule[2]),
1039                             .spec_ld   (issue_spec_ld[2]),
1040                             .ldhit     (ldhit_thr[2]),
1041                             .switch_out(switch_out),
1042
1043                             .stall     (all_stall[2]),
1044                             .sw_cond   (sw_cond_s),
1045
1046                             .int_activate(int_activate[2]),
1047                             .start_thread(start_thread[2]),
1048                             .thaw_thread(thaw_thread[2]),
1049                             .nuke_thread (nuke_thread[2]),
1050                             .rst_thread(rst_thread[2]),
1051
1052                             .halt_thread (halt_thread[2]),
1053                             
1054                             .clk       (clk),
1055                             .se        (se),
1056                             .si        (si),
1057                             .reset     (dtu_reset));
1058   
1059   sparc_ifu_thrfsm  thrfsm3(
1060                             // Outputs
1061`ifdef FPGA_SYN
1062                             
1063                             .so        (/*so*/),
1064`else
1065                             .so        (so),
1066`endif
1067                             .thr_state (thr3_state[4:0]),
1068                             // Inputs
1069                             .completion(completion[3]),
1070                             .schedule  (schedule[3]),
1071                             .spec_ld   (issue_spec_ld[3]),
1072                             .ldhit     (ldhit_thr[3]),
1073                             .switch_out(switch_out),
1074
1075                             .stall     (all_stall[3]),
1076                             .sw_cond   (sw_cond_s),
1077
1078                             .int_activate(int_activate[3]),
1079                             .start_thread(start_thread[3]),
1080                             .thaw_thread(thaw_thread[3]),
1081                             .nuke_thread (nuke_thread[3]),
1082                             .rst_thread(rst_thread[3]),
1083
1084                             .halt_thread (halt_thread[3]),
1085                             
1086                             .clk       (clk),
1087                             .se        (se),
1088                             .si        (si),
1089                             .reset     (dtu_reset));
1090
1091//----------------------------------------------------------------------
1092// Schedule Next Thread
1093//----------------------------------------------------------------------
1094   // rdy bit from thrfsm
1095   assign dtu_fcl_thr_active[0] = thr0_state[`TCR_ACTIVE];
1096   assign dtu_fcl_thr_active[1] = thr1_state[`TCR_ACTIVE];
1097   assign dtu_fcl_thr_active[2] = thr2_state[`TCR_ACTIVE];
1098   assign dtu_fcl_thr_active[3] = thr3_state[`TCR_ACTIVE];
1099
1100   assign rdy[0] = thr0_state[`TCR_URDY];
1101   assign rdy[1] = thr1_state[`TCR_URDY];
1102   assign rdy[2] = thr2_state[`TCR_URDY];
1103   assign rdy[3] = thr3_state[`TCR_URDY];
1104
1105   assign sprdy_or_urdy[0] = thr0_state[`TCR_READY];
1106   assign sprdy_or_urdy[1] = thr1_state[`TCR_READY];
1107   assign sprdy_or_urdy[2] = thr2_state[`TCR_READY];
1108   assign sprdy_or_urdy[3] = thr3_state[`TCR_READY];
1109   
1110   assign running_s2 = (thr0_state[`TCR_RUNNING] |
1111                                          thr1_state[`TCR_RUNNING] |
1112                                          thr2_state[`TCR_RUNNING] |
1113                                          thr3_state[`TCR_RUNNING]);
1114
1115   assign dtu_fcl_running_s = running_s2;
1116
1117   assign thr_s2 =  {thr3_state[`TCR_RUNNING],
1118                                       thr2_state[`TCR_RUNNING],
1119                                       thr1_state[`TCR_RUNNING],
1120                                       thr0_state[`TCR_RUNNING]};
1121
1122   // Next Thread Ready
1123   assign dtu_fcl_ntr_s = (sprdy_or_urdy[0] | sprdy_or_urdy[1] | 
1124                                                   sprdy_or_urdy[2] | sprdy_or_urdy[3]);
1125
1126   // Any thread ready
1127   assign atr_s = dtu_fcl_ntr_s | running_s2;
1128
1129   // decide which scheduler to use
1130   // timing note: see if use_spec can be generated in previous cycle
1131   assign use_spec = ~(rdy[3] | rdy[2] | rdy[1] | rdy[0]);
1132
1133   assign sched_reset = dtu_reset | ~gdbginit_l;
1134   // schedule ready threads
1135   sparc_ifu_lru4 thr_sched(// Outputs
1136                                              .grant_vec        (dtu_fcl_nextthr_bf[3:0]),
1137                                              .so               (so),
1138                                              // Inputs
1139                                              .clk      (clk),
1140                                              .reset    (sched_reset),
1141                                              .se               (se),
1142                                              .si               (si),
1143                                              .recent_vec       (thr_e[3:0]),
1144                                              .load_recent(fcl_dtu_inst_vld_e),
1145                                              .req_vec  (rdy[3:0]),
1146                            .spec_vec (sprdy_or_urdy[3:0]),
1147                            .use_spec (use_spec));
1148     
1149//----------------------------------------------------------------------
1150// Thread Status (Config) Register
1151//----------------------------------------------------------------------
1152   // Read thread config
1153   assign enc_thr_d[1] = thr_d[3] | thr_d[2];
1154   assign enc_thr_d[0] = thr_d[3] | thr_d[1];   
1155
1156   assign rd_thract_d = (thr0_state[0] & thr_d[0] |
1157                         thr1_state[0] & thr_d[1] |
1158                         thr2_state[0] & thr_d[2] |
1159                         thr3_state[0] & thr_d[3]);
1160
1161   dff_s #(1) rdthr_ff(.din (rd_thract_d),
1162                                  .clk (clk),
1163                                  .q   (rd_thract_e),
1164                                  .se   (se), .si(), .so());
1165
1166   dff_s #(3) rdcf_reg(.din ({enc_thr_d, en_spec_d}),
1167                                 .clk (clk),
1168                                 .q   (rd_tid_spec_e),
1169                                 .se   (se), .si(), .so());
1170
1171   dff_s #(1) hpe_ff(.din (fcl_dtu_hprivmode_d),
1172                               .clk (clk),
1173                               .q   (hprivmode_e),
1174                               .se   (se), .si(), .so());
1175   dff_s #(1) rdthre_ff(.din (dec_swl_rdsr_sel_thr_d),
1176                                  .clk (clk),
1177                                  .q   (rdsr_sel_thr_e),
1178                                  .se   (se), .si(), .so());
1179
1180   // TBD: read out all thread state, not just the current thread
1181   //      Done 9/26/02
1182   assign fmt_thrconf_e = {wm_stbwait,
1183                           wm_other,
1184                           wm_imiss,           // 51:40 - wait mask
1185                           4'b0,               // 39:36 - rsvd
1186                           thr0_state,
1187                           thr1_state,
1188                           thr2_state,
1189                           thr3_state,         // 35:16 - thr state
1190                                             {2'b0},             // 15:14 - rsvd
1191                                             const_cpuid,        // 13:10 - 4b cpu id
1192                                             rd_tid_spec_e[2:1], // 9:8 - 2b tid
1193                                             {5'b0},             // 7:3 - rsvd
1194                                             rd_tid_spec_e[0],   // 2 - en spec
1195                                             {1'b0},             // 1 - QOS/rsvd
1196                                             rd_thract_e};       // 0 - active
1197
1198//`ifdef SPARC_HPV_EN
1199   assign fmt_thrconf_adj[51:1] = fmt_thrconf_e[51:1] & {51{hprivmode_e}};
1200   assign fmt_thrconf_adj[0] = fmt_thrconf_e[0];
1201//`else
1202//   assign fmt_thrconf_adj[51:0] = fmt_thrconf_e[51:0];
1203//`endif
1204
1205//   assign thrconf_out_e[51:16] = (fmt_thrconf_e[51:16] &
1206//                                      {36{hprivmode_e}});
1207   
1208//   mux2ds #(52) rdsr_mxe(.dout (thrconf_out_e[51:0]),
1209//                                   .in0  ({49'b0, fprs_e}),
1210//                                   .in1  (fmt_thrconf_adj[51:0]),
1211//                                   .sel0 (~rdsr_sel_thr_e),
1212//                                   .sel1 (rdsr_sel_thr_e));
1213   assign thrconf_out_e[51:0] = rdsr_sel_thr_e ? fmt_thrconf_adj[51:0] :
1214                                                 {49'b0, fprs_e};
1215
1216   // leave out the zeros before sending to fdp
1217   assign dtu_fdp_thrconf_e = {thrconf_out_e[51:40], // 40:29
1218                               thrconf_out_e[35:16], // 28:9
1219                               thrconf_out_e[13:8],  // 8:3
1220                               thrconf_out_e[2:0]};
1221
1222   // shadow scan outputs
1223   mux4ds #(11) sscan_mx(.dout (swl_sscan_thrstate[10:0]),
1224                         .in0  ({thr0_state[4:0], 
1225                                 wm_imiss[0],
1226                                 wm_other[0],
1227                                 wm_stbwait[0],
1228                                 mul_busy_e[0],
1229                                 div_busy_e[0],
1230                                 fp_busy_e[0]}),
1231                         .in1  ({thr1_state[4:0], 
1232                                 wm_imiss[1],
1233                                 wm_other[1],
1234                                 wm_stbwait[1],
1235                                 mul_busy_e[1],
1236                                 div_busy_e[1],
1237                                 fp_busy_e[1]}),
1238                         .in2  ({thr2_state[4:0], 
1239                                 wm_imiss[2],
1240                                 wm_other[2],
1241                                 wm_stbwait[2],
1242                                 mul_busy_e[2],
1243                                 div_busy_e[2],
1244                                 fp_busy_e[2]}),
1245                         .in3  ({thr3_state[4:0], 
1246                                 wm_imiss[3],
1247                                 wm_other[3],
1248                                 wm_stbwait[3],
1249                                 mul_busy_e[3],
1250                                 div_busy_e[3],
1251                                 fp_busy_e[3]}),
1252                         .sel0 (ctu_sscan_tid[0]),
1253                         .sel1 (ctu_sscan_tid[1]),
1254                         .sel2 (ctu_sscan_tid[2]),
1255                         .sel3 (ctu_sscan_tid[3]));
1256   
1257   // write to TCR
1258   assign wrt_spec_w = dec_swl_wrt_tcr_w & ifu_tlu_inst_vld_w & 
1259                       ~flush_all_w;
1260
1261   assign spec_next = (wrt_spec_w2 & fcl_dtu_hprivmode_w2) ? 
1262                             thr_config_in_w2[2] : 
1263                             en_spec_d;
1264   
1265   assign halt_w = wrt_spec_w & ~thr_config_in_w[0];
1266   
1267   dff_s #(1) wrsw2_ff(.din (wrt_spec_w),
1268                     .q   (wrt_spec_w2),
1269                     .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
1270   
1271   assign wrt_tcr_w2 = st_thr_w2 & {4{wrt_spec_w2}};
1272   
1273   dff_s #(1) hlt_ff(.din (halt_w),
1274                   .q   (halt_w2),
1275                   .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
1276   assign halt_thread = st_thr_w2 & {4{halt_w2}};
1277   
1278   dffr_s #(1) enspec_ff(.din (spec_next),
1279                                   .clk (clk),
1280                                   .q   (en_spec_d),
1281                                   .rst (dtu_reset),
1282                                   .se  (se), .si(), .so());
1283   
1284   dff_s #(1) enspecm_ff(.din (rd_tid_spec_e[0]),
1285                                   .clk (clk),
1286                                   .q   (en_spec_m),
1287                                   .se  (se), .si(), .so());
1288
1289   dff_s #(1) enspecw_ff(.din (en_spec_m),
1290                                   .clk (clk),
1291                                   .q   (en_spec_g),
1292                                   .se  (se), .si(), .so());
1293
1294
1295   //-----------------------------
1296   // Instruction Flow Control
1297   //-----------------------------
1298
1299   // mul and div control (1 each per cpu)
1300   assign mul_busy_d = ({4{dec_swl_mul_inst_d & ~swl_dec_mulbusy_e &
1301                           fcl_dtu_inst_vld_d & ~iferr_d}} & thr_d &
1302//                                        ~rb_thr_w & ~rt_st_thr_e |          // set
1303                        ~rt_st_thr_e |
1304                                          mul_busy_e & ~killed_uniop_done_e) & 
1305                                           ~exu_ifu_longop_done_g & (~trp_no_retr);  // reset wins
1306
1307   assign div_busy_d = ({4{dec_swl_div_inst_d & ~swl_dec_divbusy_e &
1308                           fcl_dtu_inst_vld_d & ~iferr_d}} & 
1309                                          thr_d  & ~rt_st_thr_e |        // set
1310                                          div_busy_e & ~killed_uniop_done_e) & 
1311                                           ~exu_ifu_longop_done_g & (~trp_no_retr); // reset wins
1312
1313   assign fp_busy_d = ({4{dec_swl_allfp_d & // swl_dec_fp_enable_d &
1314                          fcl_dtu_inst_vld_d &
1315                          ~fpbusy_local_e & ~iferr_d}} & thr_d & 
1316                                   ~rt_st_thr_d & ~rt_st_thr_e |
1317                                  // FP could be a st
1318                                   fp_busy_e & ~killed_uniop_done_e) &
1319                                          {4{~ffu_ifu_fpop_done_w2}} & ~trp_no_retr; // reset wins
1320
1321   dffr_s #(4) mulb_ff(.din (mul_busy_d),
1322                                 .q   (mul_busy_e),
1323                                 .clk (clk),
1324                                 .rst (dtu_reset),
1325                                 .se  (se), .si(), .so());
1326   assign true_mulbusy_e = (|mul_busy_e[3:0]);   
1327   assign mbusy_d0 = true_mulbusy_e & mul_wait_any;
1328   
1329   // block shared resource for two extra cycles, to allow waiting
1330   // threads a fair chance at getting it. 
1331   assign swl_dec_mulbusy_e = true_mulbusy_e | mbusy_d3 | mbusy_d1 | mbusy_d2;
1332   
1333   dffr_s #(4) divb_ff(.din (div_busy_d),
1334                                 .q   (div_busy_e),
1335                                 .clk (clk),
1336                                 .rst (dtu_reset),
1337                                 .se  (se), .si(), .so());
1338   assign true_divbusy_e = (|div_busy_e[3:0]);   
1339   assign dbusy_d0 = true_divbusy_e & div_wait_any;
1340
1341   // block shared resource for two extra cycles, to allow waiting
1342   // threads a fair chance at getting it. 
1343   assign swl_dec_divbusy_e = true_divbusy_e | dbusy_d3 | dbusy_d1 | dbusy_d2;
1344
1345   dffr_s #(4) fpb_ff(.din (fp_busy_d),
1346                                .q   (fp_busy_e),
1347                                .clk (clk),
1348                                .rst (dtu_reset),
1349                                .se  (se), .si(), .so());
1350   assign true_fpbusy_e = (|fp_busy_e[3:0]);
1351   assign fbusy_d0 = true_fpbusy_e & fp_wait_any;
1352   
1353   assign fbusy_nxt_d = (|fp_busy_d[3:0]) | fbusy_d0 | fbusy_d1 | fbusy_d2;
1354   dffr_s #(1) tfbe_ff(.din (fbusy_nxt_d),
1355                     .q   (fbusy_crit_e),
1356                     .clk (clk), 
1357                     .rst (dtu_reset), .se(se), .si(), .so());
1358   
1359   // block shared resource for two extra cycles, to allow waiting
1360   // threads a fair chance at getting it. 
1361   assign swl_dec_fpbusy_e = fbusy_crit_e;
1362   assign fpbusy_local_e = true_fpbusy_e | fbusy_d3 | fbusy_d1 | fbusy_d2;
1363
1364   dff_s #(3) bd1_reg(.din ({mbusy_d0, dbusy_d0, fbusy_d0}),
1365                    .q   ({mbusy_d1, dbusy_d1, fbusy_d1}),
1366                    .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
1367
1368   dff_s #(3) bd2_reg(.din ({mbusy_d1, dbusy_d1, fbusy_d1}),
1369                    .q   ({mbusy_d2, dbusy_d2, fbusy_d2}),
1370                    .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
1371   
1372   dff_s #(3) bd3_reg(.din ({mbusy_d2, dbusy_d2, fbusy_d2}),
1373                    .q   ({mbusy_d3, dbusy_d3, fbusy_d3}),
1374                    .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
1375   
1376   // ifetch errors
1377   // If there was an error in the ifetch call back this instruction
1378   assign iferr_d = erb_dtu_ifeterr_d1 & same_thr_de;
1379   assign iferr_s = erb_dtu_ifeterr_d1 & same_thr_fe;
1380   assign retract_iferr_d =  erb_dtu_ifeterr_d1 & fcl_dtu_inst_vld_d & 
1381                             same_thr_de;
1382
1383   // mul_inst is already already qualified with inst_vld
1384   // so is fpop
1385   // don't set retract if there is an iferr, since this will cancel
1386   // the pending imisses! 
1387   assign dtu_fcl_retract_d = ((dec_swl_mul_inst_d & swl_dec_mulbusy_e | 
1388                                                  dec_swl_div_inst_d & swl_dec_divbusy_e |
1389                                                  dec_swl_allfp_d & fpbusy_local_e) &
1390                                // & swl_dec_fp_enable_d
1391                               fcl_dtu_inst_vld_d |
1392                               retract_store_d 
1393//                             |  retract_iferr_d
1394                               );
1395
1396   // what does this do???
1397   // no need to stall after retract since thread is already switched out
1398//   assign retract_stall_d = (dec_swl_mul_inst_d & swl_dec_mulbusy_e |
1399//                                             dec_swl_div_inst_d & swl_dec_divbusy_e |
1400//                                             dec_swl_allfp_d & swl_dec_fp_enable_d &
1401//                             fpbusy_local_e);
1402
1403   assign mul_wait_nxt = ({4{dec_swl_mul_inst_d & swl_dec_mulbusy_e &
1404                             fcl_dtu_inst_vld_d & ~iferr_d}} &
1405                                         thr_d  & ~rt_st_thr_e | mul_done |   // set
1406                                         mul_wait & ~retr_thr_wakeup  & ~killed_uniop_done_e) & 
1407                                         (~trp_no_retr);
1408
1409   dffr_s #(4) mw_ff(.din (mul_wait_nxt[3:0]),
1410                               .q   (mul_wait[3:0]),
1411                               .clk (clk),
1412                               .rst (dtu_reset),
1413                               .se(se), .si(), .so());
1414   assign mul_wait_any = (|mul_wait[3:0]);
1415   
1416   assign div_wait_nxt =  ({4{dec_swl_div_inst_d & swl_dec_divbusy_e &
1417                              fcl_dtu_inst_vld_d & ~iferr_d}} & 
1418                        thr_d  & ~rt_st_thr_e | div_done | // set
1419                                          div_wait & ~retr_thr_wakeup & ~killed_uniop_done_e) & 
1420                                          (~trp_no_retr);
1421   
1422   dffr_s #(4) dw_ff(.din (div_wait_nxt[3:0]),
1423                               .q   (div_wait[3:0]),
1424                               .clk (clk),
1425                               .rst (dtu_reset),
1426                               .se(se), .si(), .so());
1427   assign div_wait_any = (|div_wait[3:0]);
1428
1429   assign fp_wait_nxt =  ({4{dec_swl_allfp_d & // swl_dec_fp_enable_d &
1430                             fcl_dtu_inst_vld_d & fpbusy_local_e &
1431                             ~iferr_d}} &
1432                                            thr_d  & ~rt_st_thr_d & ~rt_st_thr_e |
1433                          fp_done |    // set
1434                                            fp_wait & ~retr_thr_wakeup & ~killed_uniop_done_e) & 
1435                                             (~trp_no_retr);
1436   
1437   dffr_s #(4) fw_ff(.din (fp_wait_nxt[3:0]),
1438                               .q   (fp_wait[3:0]),
1439                               .clk (clk),
1440                               .rst (dtu_reset),
1441                               .se(se), .si(), .so());
1442   assign fp_wait_any = (|fp_wait[3:0]);
1443
1444   // wake up waiting threads when the unit is no longer busy
1445   // need to qual with trp_no_retr since trp can occur at the same
1446   // time as unit becoming unbusy. 
1447   assign mul_wake = mul_wait & {4{~true_mulbusy_e}} & ~trp_no_retr;
1448   assign div_wake = div_wait & {4{~true_divbusy_e}} & ~trp_no_retr;
1449   assign fp_wake  = fp_wait & {4{~true_fpbusy_e}} & ~trp_no_retr;
1450                             
1451//   assign retr_thr_wakeup = (mul_wait & {4{~swl_dec_mulbusy_e}} |
1452//                           div_wait & {4{~swl_dec_divbusy_e}} |
1453//                           fp_wait & {4{~fpbusy_local_e}} |
1454//                           wm_stbwait & stb_retry);
1455
1456   assign retr_thr_wakeup = mul_wake | div_wake | fp_wake;
1457//                        |  (wm_stbwait & stb_retry & ~wm_other);
1458   
1459   assign fp_thr[0] = ~ffu_ifu_tid_w2[1] & ~ffu_ifu_tid_w2[0];
1460   assign fp_thr[1] = ~ffu_ifu_tid_w2[1] &  ffu_ifu_tid_w2[0];
1461   assign fp_thr[2] =  ffu_ifu_tid_w2[1] & ~ffu_ifu_tid_w2[0];
1462   assign fp_thr[3] =  ffu_ifu_tid_w2[1] &  ffu_ifu_tid_w2[0];
1463
1464   // Delay mul div completion to prevent one thread from hogging mul and div
1465   assign mul_done = exu_ifu_longop_done_g & mul_busy_e & {4{mul_wait_any}};
1466   assign div_done = exu_ifu_longop_done_g & div_busy_e & {4{div_wait_any}};
1467   assign fp_done = fp_thr & {4{ffu_ifu_fpop_done_w2}} & {4{fp_wait_any}};   
1468
1469   assign fp_thrrdy = fp_thr & {4{ffu_ifu_fpop_done_w2}} & {4{~fp_wait_any}};
1470   
1471   // don't complete if another mul/div is waiting
1472   assign exu_lop_done = (exu_ifu_longop_done_g & 
1473                                            (~mul_busy_e | {4{~mul_wait_any}}) &
1474                                            (~div_busy_e | {4{~div_wait_any}}));
1475
1476   // TBD:
1477   // 1.  Put in similar wakeup sequence for fp completion -- done
1478   // 2.  Is it worth doing a round robin wakeup when a deadlock problem
1479   //     exists even in that case? -- no need with lru scheduler
1480
1481   
1482   //--------------------------
1483   // Store buffer flow control
1484   //--------------------------
1485   // store pipe
1486   assign st_inst_qual_d = dec_swl_st_inst_d & fcl_dtu_inst_vld_d;
1487   dff_s ste_ff(.din (st_inst_qual_d),
1488                    .q   (st_inst_e),
1489                    .clk (clk),
1490                    .se  (se), .si(), .so());
1491   assign st_inst_qual_e = st_inst_e & ~dtu_inst_anull_e;
1492
1493   dff_s stm_ff(.din (st_inst_qual_e),
1494                    .q   (st_inst_m),
1495                    .clk (clk),
1496                    .se  (se), .si(), .so());
1497   dff_s stg_ff(.din (st_inst_m),
1498                    .q   (st_inst_g),
1499                    .clk (clk),
1500                    .se  (se), .si(), .so());
1501
1502//   assign st_inst_qual_g = st_inst_g & ifu_tlu_inst_vld_w;
1503//   dff stw2_ff(.din (st_inst_qual_g),
1504//                   .q   (st_inst_w2),
1505//                   .clk (clk),
1506//               .se  (se), .si(), .so());
1507
1508   // determine which of the above thread is to the D thread
1509   assign same_thr_de = (thr_d[0] & thr_e[0] |
1510                                           thr_d[1] & thr_e[1] |
1511                                           thr_d[2] & thr_e[2] |
1512                                           thr_d[3] & thr_e[3]);
1513   assign same_thr_dg = (thr_d[0] & thr_w[0] |
1514                                           thr_d[1] & thr_w[1] |
1515                                           thr_d[2] & thr_w[2] |
1516                                           thr_d[3] & thr_w[3]);
1517
1518   assign same_thr_fd = (thr_f[0] & thr_d[0] |
1519                                           thr_f[1] & thr_d[1] |
1520                                           thr_f[2] & thr_d[2] |
1521                                           thr_f[3] & thr_d[3]);
1522   assign same_thr_fe = (thr_f[0] & thr_e[0] |
1523                                           thr_f[1] & thr_e[1] |
1524                                           thr_f[2] & thr_e[2] |
1525                                           thr_f[3] & thr_e[3]);
1526   assign same_thr_fm = (thr_f[0] & thr_m[0] |
1527                                           thr_f[1] & thr_m[1] |
1528                                           thr_f[2] & thr_m[2] |
1529                                           thr_f[3] & thr_m[3]);
1530   assign same_thr_fg = (thr_f[0] & thr_w[0] |
1531                                           thr_f[1] & thr_w[1] |
1532                                           thr_f[2] & thr_w[2] |
1533                                           thr_f[3] & thr_w[3]);
1534
1535   assign pipe_st_e = same_thr_fe & st_inst_e;
1536   assign pipe_st_m = same_thr_fm & st_inst_m;
1537   assign pipe_st_g = same_thr_fg & st_inst_g;
1538   assign pipe_st_d = same_thr_fd & st_inst_qual_d;
1539
1540   dff_s #(1) pste_ff(.din (pipe_st_d),
1541                    .q   (st_thisthr_e),
1542                    .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
1543
1544   // count the number of stores in the pipe to this thread (0-4)
1545   assign pipe_st_cnt_ge1 = pipe_st_e | pipe_st_m | pipe_st_g;
1546//                                pipe_st_w2;
1547
1548   assign pipe_st_cnt_ge2 = (pipe_st_e & pipe_st_m |
1549                                               pipe_st_e & pipe_st_g |
1550                             pipe_st_m & pipe_st_g);
1551
1552//   assign pipe_st_cnt_ge2 = (pipe_st_e & pipe_st_m |
1553//                                             pipe_st_e & pipe_st_g |
1554//                                             pipe_st_e & pipe_st_w2 |
1555//                                             pipe_st_m & pipe_st_g |
1556//                                             pipe_st_m & pipe_st_w2 |
1557//                                 pipe_st_g & pipe_st_w2);
1558
1559   assign pipe_st_cnt_ge3 = (pipe_st_e & pipe_st_m & pipe_st_g);
1560//                                             pipe_st_e & pipe_st_m & pipe_st_w2 |
1561//                                             pipe_st_e & pipe_st_g & pipe_st_w2 |
1562//                                             pipe_st_m & pipe_st_g & pipe_st_w2);
1563
1564//   assign pipe_st_cnt_eq4 = pipe_st_e & pipe_st_m & pipe_st_g &
1565//                                pipe_st_w2;
1566
1567   dff_s #(3) pstc_reg(.din ({pipe_st_cnt_ge1,
1568                            pipe_st_cnt_ge2,
1569                            pipe_st_cnt_ge3}),
1570                     .q   ({dst_cnt_ge1,
1571                            dst_cnt_ge2,
1572                            dst_cnt_ge3}),
1573                     .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
1574   
1575   // get the number of taken store buffer entries to this thread
1576   mux4ds #(4) stbcnt_mux(.dout (stbcnt_s),
1577                                            .in0  (lsu_ifu_stbcnt0),
1578                                            .in1  (lsu_ifu_stbcnt1),
1579                                            .in2  (lsu_ifu_stbcnt2),
1580                                            .in3  (lsu_ifu_stbcnt3),
1581                                            .sel0 (thr_f[0]),
1582                                            .sel1 (thr_f[1]),
1583                                            .sel2 (thr_f[2]),
1584                                            .sel3 (thr_f[3]));
1585
1586   dff_s #(4) stbd_reg(.din (stbcnt_s),
1587                                 .q   (stbcnt_d),
1588                                 .clk (clk),
1589                                 .se  (se), .si(), .so());
1590
1591   assign all_dst_ge1 = dst_cnt_ge1 | st_thisthr_e;
1592   assign all_dst_ge2 = dst_cnt_ge1 & st_thisthr_e | dst_cnt_ge2;
1593   assign all_dst_ge3 = dst_cnt_ge2 & st_thisthr_e | dst_cnt_ge3;
1594   assign all_dst_eq4 = dst_cnt_ge3 & st_thisthr_e;
1595
1596   // switch if taken entries + stores in pipe >= 8
1597   assign switch_store_d = stbcnt_d[3] & fcl_dtu_inst_vld_d | // 8
1598                    dec_swl_st_inst_d & fcl_dtu_inst_vld_d & 
1599                    (stbcnt_d[2] & stbcnt_d[1] & stbcnt_d[0] | // 7
1600                           stbcnt_d[2] & stbcnt_d[1] & all_dst_ge1 | // 6 + 1
1601                           stbcnt_d[2] & stbcnt_d[0] & all_dst_ge2 | // 5 + 2
1602                           stbcnt_d[2]               & all_dst_ge3 | // 4 + 3
1603                           stbcnt_d[1] & stbcnt_d[0] & all_dst_eq4); // 3 + 4
1604
1605   assign stb_stall = {4{switch_store_d}} & thr_d;
1606   assign stb_blocked = {lsu_ifu_stbcnt3[3], lsu_ifu_stbcnt2[3],
1607                                           lsu_ifu_stbcnt1[3], lsu_ifu_stbcnt0[3]};
1608
1609   dff_s #(4) stbb_reg(.din (stb_blocked),
1610                                 .q   (stb_blocked_d1),
1611                                 .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
1612   
1613   // retract this thread if taken entries + stores in pipe >= 9
1614   assign retract_store_d = dec_swl_st_inst_d & fcl_dtu_inst_vld_d &
1615                (stbcnt_d[3] | // 8
1616                 stbcnt_d[2] & stbcnt_d[1] & stbcnt_d[0] & all_dst_ge1 | // 7 + 1
1617                 stbcnt_d[2] & stbcnt_d[1] & all_dst_ge2 |  // 6 + 2
1618                 stbcnt_d[2] & stbcnt_d[0] & all_dst_ge3 |  // 5 + 3
1619                 stbcnt_d[2] & all_dst_eq4);                // 4 + 4
1620
1621   // remember if we retracted a store so that we can clear wmo in
1622   // the next cycle
1623   assign retract_st_next_d = (retract_store_d | retract_iferr_d) & 
1624                              ~(same_thr_dg & rollback_g) & 
1625                              ~trp_noretr_d;
1626   
1627   dff_s #(1) retr_se(.din (retract_st_next_d),
1628                                .q   (retract_store_e),
1629                                .clk (clk), .se (se), .si(), .so());
1630
1631   // clear wmo if you set it already
1632   assign clear_wmo_e = retract_store_e & (swc_d & same_thr_de | swc_e);
1633// assign clear_wmo_e = retract_store_e;   
1634
1635
1636   // mark a switched out thread for wakeup
1637//   assign stb_wait_nxt = ({4{switch_store_d}} & thr_d & ~rb_thr_w |   // set
1638//                                          wm_stbwait & ~stb_retry
1639//                                      ~(thr_d & {4{swc_d}}) &
1640//                                          ~(thr_e & {4{dec_swl_sta_inst_e &
1641//                                                             lsu_ifu_ldsta_internal_e}})   // reset
1642//                                          ) & ~trp_no_retr;  // this reset wins
1643
1644//   assign stb_wait_nxt = ({4{switch_store_d}} & thr_d & ~rb_thr_w |   // set
1645//                                          wm_stbwait & ~stb_retry) & ~trp_no_retr;
1646
1647   assign stb_wait_nxt = ({4{switch_store_d}} & thr_d |   // set
1648                                            wm_stbwait & ~stb_retry);
1649   
1650   dffr_s #(4) stbw_reg(.din (stb_wait_nxt),
1651                                  .q   (wm_stbwait),
1652                                  .clk (clk),
1653                                  .rst (dtu_reset),
1654                                  .se  (se), .si(), .so());
1655
1656   // count to 4 and retry
1657   dff_s stbrete_ff(.din (switch_store_d),
1658                              .q   (sw_st_e),
1659                              .clk (clk),
1660                              .se  (se), .si(), .so());
1661   dff_s stbretm_ff(.din (sw_st_e),
1662                              .q   (sw_st_m),
1663                              .clk (clk),
1664                              .se  (se), .si(), .so());
1665   dff_s stbretg_ff(.din (sw_st_m),
1666                              .q   (sw_st_g),
1667                              .clk (clk),
1668                              .se  (se), .si(), .so());
1669   dff_s stbretw2_ff(.din (sw_st_g),
1670                               .q   (sw_st_w2),
1671                               .clk (clk),
1672                               .se  (se), .si(), .so());
1673//   assign stb_retry = {4{sw_st_w2}} & st_thr_w2 & ~stb_blocked;
1674
1675   assign st_in_pipe = ({4{sw_st_e}} & thr_e |
1676                                          {4{sw_st_m}} & thr_m |
1677                                          {4{sw_st_g}} & thr_w |
1678                                          {4{sw_st_w2}} & st_thr_w2);
1679
1680   // don't really need to AND with wm_stbwait with current logic, but
1681   // for future use, this is left as is
1682   assign stb_retry = ~stb_blocked_d1 & ~st_in_pipe & wm_stbwait;
1683
1684
1685   //
1686   // Quad Stores
1687   //
1688   dff_s #(1) stde_ff(.din (dec_swl_std_inst_d),
1689                                .q   (std_inst_e),
1690                                .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
1691
1692//   assign stq_inst_e = std_inst_e & lsu_ifu_quad_asi_e & fcl_dtu_inst_vld_e;
1693   assign std_done_e = std_inst_e & ~lsu_ifu_quad_asi_e & fcl_dtu_inst_vld_e;
1694   dff_s #(1) stdm_ff(.din (std_done_e),
1695                                .q   (std_done_m),
1696                                .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
1697   
1698//   dff #(1) stqm_ff(.din (stq_inst_e),
1699//                              .q   (stq_inst_m),
1700//                              .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
1701//   dff #(1) stqw_ff(.din (stq_inst_m),
1702//                              .q   (stq_inst_w),
1703//                              .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
1704//   dff #(1) stqw2_ff(.din (stq_inst_w),
1705//                               .q   (stq_inst_w2),
1706//                               .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
1707
1708//   assign stq_in_pipe = ({4{stq_inst_m}} & thr_m |
1709//                                         {4{stq_inst_w}} & thr_w |
1710//                                         {4{stq_inst_w2}} & st_thr_w2);
1711
1712//   assign stq_busy = (stq_in_pipe | lsu_ifu_stq_busy);
1713//   assign stq_wait_next = thr_e & {4{stq_inst_e}} |
1714//                                          stq_wait & stq_busy;
1715   
1716//   dffr #(4) stqwait_reg(.din (stq_wait_next),
1717//                                   .q   (stq_wait),
1718//                                   .rst (dtu_reset),
1719//                                   .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
1720//
1721//   assign stq_done_thr = stq_wait & ~stq_busy | thr_m & {4{std_done_m}};
1722   
1723   
1724   //-----------------------------
1725   // FPRS
1726   //-----------------------------
1727   dff_s #(3) wrtd_w_reg(.din (thr_config_in_m[2:0]),
1728                        .q   (thr_config_in_w[2:0]),
1729                        .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
1730
1731   dff_s #(3) wrtd_w2_reg(.din (thr_config_in_w[2:0]),
1732                        .q   (thr_config_in_w2[2:0]),
1733                        .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
1734   
1735   assign fprs_wrt_data = thr_config_in_w2;
1736   mux3ds #(3) fprs_mx0(.dout (fprs0_nxt),
1737                                    .in0  (fprs_wrt_data),
1738                                    .in1  (fprs0),
1739                                    .in2  ({fprs0[2], new_fprs[1:0]}),
1740                                    .sel0 (fprs_sel_wrt[0]),
1741                                    .sel1 (fprs_sel_old[0]),
1742                                    .sel2 (fprs_sel_set[0]));
1743   mux3ds #(3) fprs_mx1(.dout (fprs1_nxt),
1744                                    .in0  (fprs_wrt_data),
1745                                    .in1  (fprs1),
1746                                    .in2  ({fprs1[2], new_fprs[1:0]}),
1747                                    .sel0 (fprs_sel_wrt[1]),
1748                                    .sel1 (fprs_sel_old[1]),
1749                                    .sel2 (fprs_sel_set[1]));
1750   mux3ds #(3) fprs_mx2(.dout (fprs2_nxt),
1751                                    .in0  (fprs_wrt_data),
1752                                    .in1  (fprs2),
1753                                    .in2  ({fprs2[2], new_fprs[1:0]}),
1754                                    .sel0 (fprs_sel_wrt[2]),
1755                                    .sel1 (fprs_sel_old[2]),
1756                                    .sel2 (fprs_sel_set[2]));
1757   mux3ds #(3) fprs_mx3(.dout (fprs3_nxt),
1758                                    .in0  (fprs_wrt_data),
1759                                    .in1  (fprs3),
1760                                    .in2  ({fprs3[2], new_fprs[1:0]}),
1761                                    .sel0 (fprs_sel_wrt[3]),
1762                                    .sel1 (fprs_sel_old[3]),
1763                                    .sel2 (fprs_sel_set[3]));
1764
1765   // make resettable for now.  Eventually change to non-reset
1766   // Done
1767   dff_s #(3) t0_fprs(.din (fprs0_nxt),
1768                                 .q   (fprs0),
1769//                               .rst (dtu_reset),
1770                                 .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
1771   dff_s #(3) t1_fprs(.din (fprs1_nxt),
1772                                 .q   (fprs1),
1773//                               .rst (dtu_reset),
1774                                 .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
1775   dff_s #(3) t2_fprs(.din (fprs2_nxt),
1776                                 .q   (fprs2),
1777//                               .rst (dtu_reset),
1778                                 .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
1779   dff_s #(3) t3_fprs(.din (fprs3_nxt),
1780                                 .q   (fprs3),
1781//                               .rst (dtu_reset),
1782                                 .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
1783
1784   assign fprs_en_s = {fprs3[2],fprs2[2],fprs1[2],fprs0[2]};
1785   assign fpen_vec_s = (tlu_ifu_pstate_pef & fprs_en_s & thr_f);
1786   assign fpen_s = (|fpen_vec_s[3:0]);
1787   dff_s #(1) fpend_ff(.din (fpen_s),
1788                                 .q   (swl_dec_fp_enable_d),
1789                                 .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
1790
1791   // unprotected since synopsys does not use one hot mux
1792   mux4ds #(3) curr_fprs_mx(.dout (fprs_d),
1793                                              .in0  (fprs0),
1794                                              .in1  (fprs1),
1795                                              .in2  (fprs2),
1796                                              .in3  (fprs3),
1797                                              .sel0 (thr_d[0]),
1798                                              .sel1 (thr_d[1]),
1799                                              .sel2 (thr_d[2]),
1800                                              .sel3 (thr_d[3]));
1801
1802   dff_s #(3) fprse_reg(.din (fprs_d),
1803                                  .q   (fprs_e),
1804                                  .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
1805
1806   assign new_fprs[1] = dec_swl_frf_upper_d | fprs_d[1];
1807   assign new_fprs[0] = dec_swl_frf_lower_d | fprs_d[0];
1808
1809   // writes to fprs are done by software
1810   assign wrt_fprs_w = ifu_tlu_inst_vld_w & dec_swl_wrtfprs_w &
1811                                         ~flush_all_w;
1812
1813   dff_s #(1) fpwr_ff(.din (wrt_fprs_w),
1814                    .q   (wrt_fprs_w2),
1815                    .clk (clk), .se(se), .si(), .so());
1816   
1817   assign sel_wrt = st_thr_w2 & {4{wrt_fprs_w2}};
1818   assign fprs_sel_set = thr_d & {4{dec_swl_fpop_d & swl_dec_fp_enable_d &
1819                                    fcl_dtu_inst_vld_d}};
1820   assign fprs_sel_wrt = ~fprs_sel_set & sel_wrt;
1821   assign fprs_sel_old = ~sel_wrt & ~fprs_sel_set;
1822
1823   sink #(52) s0(.in (thrconf_out_e));
1824   
1825   
1826endmodule // sparc_ifu_swl
1827
1828// Local Variables:
1829// verilog-library-directories:("../../rtl" ".")
1830// End:
1831   
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.