rename v_rd_rsel_o in dependence cell as well
[soc.git] / src / scoreboard / fu_reg_matrix.py
index facd9532672fbe2120a3e48c4e20f49e252606f8..a578a9960e778c0e97d6561916e2772ba83caf1d 100644 (file)
@@ -2,19 +2,19 @@ from nmigen.compat.sim import run_simulation
 from nmigen.cli import verilog, rtlil
 from nmigen import Module, Signal, Elaboratable, Array, Cat
 
-#from nmutil.latch import SRLatch
 from scoreboard.dependence_cell import DependencyRow
 from scoreboard.fu_wr_pending import FU_RW_Pend
 from scoreboard.reg_select import Reg_Rsv
+from scoreboard.global_pending import GlobalPending
 
 """
 
  6600 Dependency Table Matrix inputs / outputs
  ---------------------------------------------
 
-                d s1 s2 i  d s1 s2 i  d s1 s2 i  d s1 s2 i 
-                | |   | |  | |   | |  | |   | |  | |   | | 
-                v v   v v  v v   v v  v v   v v  v v   v v 
+                d s1 s2 i  d s1 s2 i  d s1 s2 i  d s1 s2 i
+                | |   | |  | |   | |  | |   | |  | |   | |
+                v v   v v  v v   v v  v v   v v  v v   v v
  go_rd/go_wr -> dm-r0-fu0  dm-r1-fu0  dm-r2-fu0  dm-r3-fu0 -> wr/rd-pend
  go_rd/go_wr -> dm-r0-fu1  dm-r1-fu1  dm-r2-fu1  dm-r3-fu1 -> wr/rd-pend
  go_rd/go_wr -> dm-r0-fu2  dm-r1-fu2  dm-r2-fu2  dm-r3-fu2 -> wr/rd-pend
@@ -35,9 +35,16 @@ class FURegDepMatrix(Elaboratable):
         self.src1_i = Signal(n_reg_col, reset_less=True)     # oper1 in (top)
         self.src2_i = Signal(n_reg_col, reset_less=True)     # oper2 in (top)
 
-        self.issue_i = Signal(n_fu_row, reset_less=True)    # Issue in (top)
-        self.go_wr_i = Signal(n_fu_row, reset_less=True) # Go Write in (left)
+        # Register "Global" vectors for determining RaW and WaR hazards
+        self.wr_pend_i = Signal(n_reg_col, reset_less=True) # wr pending (top)
+        self.rd_pend_i = Signal(n_reg_col, reset_less=True) # rd pending (top)
+        self.v_wr_rsel_o = Signal(n_reg_col, reset_less=True) # wr pending (bot)
+        self.v_rd_rsel_o = Signal(n_reg_col, reset_less=True) # rd pending (bot)
+
+        self.issue_i = Signal(n_fu_row, reset_less=True)  # Issue in (top)
+        self.go_wr_i = Signal(n_fu_row, reset_less=True)  # Go Write in (left)
         self.go_rd_i = Signal(n_fu_row, reset_less=True)  # Go Read in (left)
+        self.go_die_i = Signal(n_fu_row, reset_less=True) # Go Die in (left)
 
         # for Register File Select Lines (horizontal), per-reg
         self.dest_rsel_o = Signal(n_reg_col, reset_less=True) # dest reg (bot)
@@ -88,7 +95,7 @@ class FURegDepMatrix(Elaboratable):
             src1_fwd_o = []
             src2_fwd_o = []
             for rn in range(self.n_reg_col):
-                # accumulate cell fwd outputs for dest/src1/src2 
+                # accumulate cell fwd outputs for dest/src1/src2
                 dest_fwd_o.append(dc.dest_fwd_o[rn])
                 src1_fwd_o.append(dc.src1_fwd_o[rn])
                 src2_fwd_o.append(dc.src2_fwd_o[rn])
@@ -109,8 +116,6 @@ class FURegDepMatrix(Elaboratable):
         m.d.comb += self.rd_src1_pend_o.eq(Cat(*rd_src1_pend))
         m.d.comb += self.rd_src2_pend_o.eq(Cat(*rd_src2_pend))
 
-        print ("wr pend len", len(wr_pend))
-
         # ---
         # connect Reg Selection vector
         # ---
@@ -119,23 +124,30 @@ class FURegDepMatrix(Elaboratable):
         src2_rsel = []
         for rn in range(self.n_reg_col):
             rsv = regrsv[rn]
+            dest_rsel_o = []
+            src1_rsel_o = []
+            src2_rsel_o = []
+            for fu in range(self.n_fu_row):
+                dc = dm[fu]
+                # accumulate cell reg-select outputs dest/src1/src2
+                dest_rsel_o.append(dc.dest_rsel_o[rn])
+                src1_rsel_o.append(dc.src1_rsel_o[rn])
+                src2_rsel_o.append(dc.src2_rsel_o[rn])
             # connect cell reg-select outputs to Reg Vector In
-            m.d.comb += [rsv.dest_rsel_i.eq(dc.dest_rsel_o),
-                         rsv.src1_rsel_i.eq(dc.src1_rsel_o),
-                         rsv.src2_rsel_i.eq(dc.src2_rsel_o),
+            m.d.comb += [rsv.dest_rsel_i.eq(Cat(*dest_rsel_o)),
+                         rsv.src1_rsel_i.eq(Cat(*src1_rsel_o)),
+                         rsv.src2_rsel_i.eq(Cat(*src2_rsel_o)),
                         ]
             # accumulate Reg-Sel Vector outputs
             dest_rsel.append(rsv.dest_rsel_o)
             src1_rsel.append(rsv.src1_rsel_o)
             src2_rsel.append(rsv.src2_rsel_o)
-            print ("dest_rsel_rsv len", len(rsv.dest_rsel_o))
 
         # ... and output them from this module (horizontal, width=REGs)
         m.d.comb += self.dest_rsel_o.eq(Cat(*dest_rsel))
         m.d.comb += self.src1_rsel_o.eq(Cat(*src1_rsel))
         m.d.comb += self.src2_rsel_o.eq(Cat(*src2_rsel))
 
-        print ("dest rsel len", len(dest_rsel), self.dest_rsel_o)
         # ---
         # connect Dependency Matrix dest/src1/src2/issue to module d/s/s/i
         # ---
@@ -145,26 +157,45 @@ class FURegDepMatrix(Elaboratable):
             m.d.comb += [dc.dest_i.eq(self.dest_i),
                          dc.src1_i.eq(self.src1_i),
                          dc.src2_i.eq(self.src2_i),
+                         dc.rd_pend_i.eq(self.rd_pend_i),
+                         dc.wr_pend_i.eq(self.wr_pend_i),
                         ]
 
+        # accumulate rsel bits into read/write pending vectors.
+        rd_pend_v = []
+        wr_pend_v = []
+        for fu in range(self.n_fu_row):
+            dc = dm[fu]
+            rd_pend_v.append(dc.v_rd_rsel_o)
+            wr_pend_v.append(dc.v_wr_rsel_o)
+        rd_v = GlobalPending(self.n_reg_col, rd_pend_v)
+        wr_v = GlobalPending(self.n_reg_col, wr_pend_v)
+        m.submodules.rd_v = rd_v
+        m.submodules.wr_v = wr_v
+
+        m.d.comb += self.v_rd_rsel_o.eq(rd_v.g_pend_o)
+        m.d.comb += self.v_wr_rsel_o.eq(wr_v.g_pend_o)
+
         # ---
         # connect Dep issue_i/go_rd_i/go_wr_i to module issue_i/go_rd/go_wr
         # ---
-        for rn in range(self.n_reg_col):
-            go_rd_i = []
-            go_wr_i = []
-            issue_i = []
-            for fu in range(self.n_fu_row):
-                dc = dm[fu]
-                # accumulate cell fwd outputs for dest/src1/src2 
-                go_rd_i.append(dc.go_rd_i[rn])
-                go_wr_i.append(dc.go_wr_i[rn])
-                issue_i.append(dc.issue_i[rn])
-            # wire up inputs from module to row cell inputs (Cat is gooood)
-            m.d.comb += [Cat(*go_rd_i).eq(self.go_rd_i),
-                         Cat(*go_wr_i).eq(self.go_wr_i),
-                         Cat(*issue_i).eq(self.issue_i),
-                        ]
+        go_rd_i = []
+        go_wr_i = []
+        go_die_i = []
+        issue_i = []
+        for fu in range(self.n_fu_row):
+            dc = dm[fu]
+            # accumulate cell fwd outputs for dest/src1/src2
+            go_rd_i.append(dc.go_rd_i)
+            go_wr_i.append(dc.go_wr_i)
+            go_die_i.append(dc.go_die_i)
+            issue_i.append(dc.issue_i)
+        # wire up inputs from module to row cell inputs (Cat is gooood)
+        m.d.comb += [Cat(*go_rd_i).eq(self.go_rd_i),
+                     Cat(*go_wr_i).eq(self.go_wr_i),
+                     Cat(*go_die_i).eq(self.go_die_i),
+                     Cat(*issue_i).eq(self.issue_i),
+                    ]
 
         return m
 
@@ -175,14 +206,19 @@ class FURegDepMatrix(Elaboratable):
         yield self.issue_i
         yield self.go_wr_i
         yield self.go_rd_i
+        yield self.go_die_i
         yield self.dest_rsel_o
         yield self.src1_rsel_o
         yield self.src2_rsel_o
         yield self.wr_pend_o
         yield self.rd_pend_o
+        yield self.wr_pend_i
+        yield self.rd_pend_i
+        yield self.v_wr_rsel_o
+        yield self.v_rd_rsel_o
         yield self.rd_src1_pend_o
         yield self.rd_src2_pend_o
-                
+
     def ports(self):
         return list(self)