--- nono/m88xx0/m88200.cpp 2026/04/29 17:04:38 1.1.1.2 +++ nono/m88xx0/m88200.cpp 2026/04/29 17:05:47 1.1.1.16 @@ -6,30 +6,57 @@ // MC88200(CMMU) -#include "m88100.h" #include "m88200.h" -#include "mystring.h" +#include "mainbus.h" +#include "monitor.h" +#include "mpu88xx0.h" + +#if defined(M88200_STAT) +#define STAT(stmt) (stmt)++ +#else +#define STAT(stmt) /**/ +#endif + +// static 変数 +m88200 *m88200::mbus_master = NULL; // m88200 コンストラクタ -m88200::m88200() +m88200::m88200(MPU88xx0Device *parent_, uint id_) + : inherited(OBJ_M88200(id_)) { - // logname, devname は Init() で確定する + parent = parent_; + + // ID は IDR レジスタへの書き込みで後から変更できるように読めるが、 + // ハードウェアパラメータのはずだし変更する意味はないのと、仮に変更しても + // 実際訳の分からんことにしかならんと思う。 + // そして PROM も OpenBSD/luna88k も IDR へ書き込んでいないので、やはり + // あらかじめ決まっているハードウェアパラメータだと思うことにする。 + // それと、コンストラクタ時点で ID が決まってないのは何かと困るという + // こちらの都合もある。 + id = id_; + + ClearAlias(); + AddAlias(string_format("CMMU%u", id)); + + reg_monitor = gMonitorManager->Regist(ID_MONITOR_CMMU(id), this); + reg_monitor->func = ToMonitorCallback(&m88200::MonitorUpdateReg); + reg_monitor->SetSize(52, 8); + + atc_monitor = gMonitorManager->Regist(ID_MONITOR_ATC(id), this); + atc_monitor->func = ToMonitorCallback(&m88200::MonitorUpdateATC); + uint h = 44; +#if defined(M88200_STAT) + h += 16; +#endif + atc_monitor->SetSize(77, h); - monitor_size = nnSize(48, 8); + cache_monitor = gMonitorManager->Regist(ID_SUBWIN_CACHE(id), this); + cache_monitor->func = ToMonitorCallback(&m88200::MonitorUpdateCache); + cache_monitor->SetSize(82, 23); // ログ表示用の名前 sapr.name = "SAPR"; uapr.name = "UAPR"; - - // 暗黙 BATC を初期化 - SetBATC(8, 0xfff7ffb5); // $fff8xxxx,S,WT,CI,V - SetBATC(9, 0xfffffff5); // $ffffxxxx,S,WT,CI,V - - // セットインデックスを初期化 - for (int i = 0; i < setarray.size(); i++) { - auto& set = setarray[i]; - set.setidx = i; - } } // m88200 デストラクタ @@ -37,66 +64,91 @@ m88200::~m88200() { } -// 本当はコンストラクタ渡ししたかったもの -void -m88200::Ctor(m88kcpu *parent_) +// 初期化 +bool +m88200::Init() { - parent = parent_; + if (inherited::Init() == false) { + return false; + } + + mainbus = GetMainbusDevice(); + + // 暗黙 BATC を初期化 + SetBATC(8, 0xfff00000U, 0xfff00000U, BWP_S | BWP_WT | BWP_CI | BWP_V); + SetBATC(9, 0xfff80000U, 0xfff80000U, BWP_S | BWP_WT | BWP_CI | BWP_V); + + // セットインデックスを初期化 + for (uint i = 0; i < setarray.size(); i++) { + auto& set = setarray[i]; + set.setidx = i; + } + + return true; } // リセット void m88200::Reset() { + const uint32 Undefined = 0xccccccccU; + // レジスタ (p6-4, Table6-3) + // ID, version は別途 Set される。 command = 0; ssr = 0; - sar = 0xdeadbeef; // undefined + sar = Undefined; sctr = 0; fault_code = 0; - fault_addr = 0xdeadbeef; // undefined + fault_addr = Undefined; sapr.enable = false; sapr.stat = APR_CI; uapr.enable = false; uapr.stat = APR_CI; + + // BATC, PATC はリセットで初期化されないようだが確認のしようがない。 } +// モニター更新 (CMMU レジスタ) void -m88200::MonitorUpdate(TextScreen& monitor) +m88200::MonitorUpdateReg(Monitor *, TextScreen& screen) { + uint32 baseaddr; uint32 reg; int x; int y; - monitor.Clear(); - x = 20; + baseaddr = 0xfff00000U + (id << 12); + + screen.Clear(); + x = 24; y = 0; - monitor.Print(0, y++, "+$000 IDR:%08x ID=$%02x Type=5(88200) Ver=$%x", - GetIDR(), id, version); + screen.Print(0, y++, "$%08x IDR:%08x ID=$%02x Type=5(88200) Ver=$%x", + baseaddr + 0, GetIDR(), id, version); reg = GetSSR(); - monitor.Print(0, y, "+$008 SSR:%08x", reg); - monitor.Puts(x, y, TA::OnOff(reg & SSR_CE), "CE"); - monitor.Puts(x + 3, y, TA::OnOff(reg & SSR_BE), "BE"); - monitor.Puts(x + 6, y, TA::OnOff(reg & SSR_WT), "WT"); - monitor.Puts(x + 9, y, TA::OnOff(reg & SSR_SP), "SP"); - monitor.Puts(x + 12, y, TA::OnOff(reg & SSR_G), "G"); - monitor.Puts(x + 14, y, TA::OnOff(reg & SSR_CI), "CI"); - monitor.Puts(x + 17, y, TA::OnOff(reg & SSR_M), "M"); - monitor.Puts(x + 19, y, TA::OnOff(reg & SSR_U), "U"); - monitor.Puts(x + 21, y, TA::OnOff(reg & SSR_WP), "WP"); - monitor.Puts(x + 24, y, TA::OnOff(reg & SSR_BH), "BH"); - monitor.Puts(x + 27, y, TA::OnOff(reg & SSR_V), "V"); + screen.Print(0, y, "$%08x SSR:%08x", baseaddr + 0x008, reg); + screen.Puts(x, y, TA::OnOff(reg & SSR_CE), "CE"); + screen.Puts(x + 3, y, TA::OnOff(reg & SSR_BE), "BE"); + screen.Puts(x + 6, y, TA::OnOff(reg & SSR_WT), "WT"); + screen.Puts(x + 9, y, TA::OnOff(reg & SSR_SP), "SP"); + screen.Puts(x + 12, y, TA::OnOff(reg & SSR_G), "G"); + screen.Puts(x + 14, y, TA::OnOff(reg & SSR_CI), "CI"); + screen.Puts(x + 17, y, TA::OnOff(reg & SSR_M), "M"); + screen.Puts(x + 19, y, TA::OnOff(reg & SSR_U), "U"); + screen.Puts(x + 21, y, TA::OnOff(reg & SSR_WP), "WP"); + screen.Puts(x + 24, y, TA::OnOff(reg & SSR_BH), "BH"); + screen.Puts(x + 27, y, TA::OnOff(reg & SSR_V), "V"); y++; - monitor.Print(0, y++, "+$00c SAR:%08x", GetSAR()); + screen.Print(0, y++, "$%08x SAR:%08x", baseaddr + 0x00c, GetSAR()); reg = GetSCTR(); - monitor.Print(0, y, "+$104 SCTR:%08x", GetSCTR()); - monitor.Puts(x, y, TA::OnOff(reg & SCTR_PE), "PE"); - monitor.Puts(x + 3, y, TA::OnOff(reg & SCTR_SE), "SE"); - monitor.Puts(x + 6, y, TA::OnOff(reg & SCTR_PR), "PR"); + screen.Print(0, y, "$%08x SCTR:%08x", baseaddr + 0x104, GetSCTR()); + screen.Puts(x, y, TA::OnOff(reg & SCTR_PE), "PE"); + screen.Puts(x + 3, y, TA::OnOff(reg & SCTR_SE), "SE"); + screen.Puts(x + 6, y, TA::OnOff(reg & SCTR_PR), "PR"); y++; reg = GetPFSR(); @@ -110,15 +162,17 @@ m88200::MonitorUpdate(TextScreen& monito "Supervisor Violation", "Write Violation", }; - monitor.Print(0, y++, "+$108 PFSR:%08x %s", reg, codestr[fault_code]); + screen.Print(0, y++, "$%08x PFSR:%08x %s", baseaddr + 0x108, + reg, codestr[fault_code]); - monitor.Print(0, y++, "+$10c PFAR:%08x", GetPFAR()); + screen.Print(0, y++, "$%08x PFAR:%08x", baseaddr + 0x10c, GetPFAR()); - for (int i = 0; i < 2; i++) { - int s = 1 - i; + for (uint i = 0; i < 2; i++) { + uint s = 1 - i; reg = GetAPR(s); - monitor.Print(0, y, "+$20%d %cAPR:%08x", i * 4, s ? 'S' : 'U', reg); - monitor.Print(x, y, "STBA=%05x'000 %c%c%c%c", + screen.Print(0, y, "$%08x %cAPR:%08x", baseaddr + 0x200 + i * 4, + s ? 'S' : 'U', reg); + screen.Print(x, y, "STBA=%05x'000 %c%c%c%c", reg >> 12, (reg & APR_WT) ? 'T' : '-', (reg & APR_G) ? 'G' : '-', @@ -128,12 +182,219 @@ m88200::MonitorUpdate(TextScreen& monito } } +// モニター更新 (ATC) +void +m88200::MonitorUpdateATC(Monitor *, TextScreen& screen) +{ + int x; + int y; + + screen.Clear(); + + screen.Print(0, 0, "SAPR %05x'000 TE=%u %c%c%c", + (sapr.addr >> 12) & 0xfffff, + sapr.enable ? 1 : 0, + (sapr.stat & APR_WT) ? 'T' : '-', + (sapr.stat & APR_G) ? 'G' : '-', + (sapr.stat & APR_CI) ? 'C' : '-'); + + screen.Print(40, 0, "UAPR %05x'000 TE=%u %c%c%c", + (uapr.addr >> 12) & 0xfffff, + uapr.enable ? 1 : 0, + (uapr.stat & APR_WT) ? 'T' : '-', + (uapr.stat & APR_G) ? 'G' : '-', + (uapr.stat & APR_CI) ? 'C' : '-'); + + screen.Puts(0, 1, ""); + screen.Puts(0, 2, "No. LBA PBA Stat Hit%"); + screen.Puts(40, 2, "No. LBA PBA Stat Hit%"); + x = 0; + y = 3; + uint64 batc_total = 0; + for (uint i = 0; i < 10; i++) { + if (i == batc.size() / 2) { + x = 40; + y = 3; + } + if (i < 8) { + screen.Print(x, y, " %u:", i); + } else { + screen.Print(x, y, "(%u)", i); + } + + const m88200BATC& b = batc[i]; + if (b.IsValid()) { + screen.Print(x + 4, y, "%c:%04x'0000 %04x'0000 %c%c%c%c", + b.IsS() ? 'S' : 'U', + b.lba >> 16, b.pba >> 16, + (b.stat & DESC_WT) ? 'T' : '-', + (b.stat & DESC_G) ? 'G' : '-', + (b.stat & DESC_CI) ? 'C' : '-', + (b.stat & DESC_WP) ? 'P' : '-'); + } + if (batc_hit[i] == 0) { + screen.Puts(x + 32, y, "--.-%"); + } else { + screen.Print(x + 32, y, "%4.1f%%", + (double)batc_hit[i] / translate_total * 100); + batc_total += batc_hit[i]; + } + y++; + } + + screen.Puts(0, 8, ""); + screen.Puts(0, 9, "No. LPA PFA Stat"); + screen.Puts(40, 9, "No. LPA PFA Stat"); + + x = 0; + y = 10; + for (uint i = 0; i < patc.size(); i++) { + if (i == patc.size() / 2) { + x = 40; + y = 10; + } + screen.Print(x, y, "%2u:", i); + + const m88200PATC& p = patc[i]; + if (p.IsValid()) { + screen.Print(x + 4, y, "%c:%05x'000 %05x'000 %c%c%c%c%c", + p.IsS() ? 'S' : 'U', + p.lpa >> 12, p.pfa >> 12, + (p.stat & DESC_WT) ? 'T' : '-', + (p.stat & DESC_G) ? 'G' : '-', + (p.stat & DESC_CI) ? 'C' : '-', + (p.stat & DESC_WP) ? 'P' : '-', + p.m ? 'M' : '-'); + } + y++; + } + + y++; + screen.Puts(0, y++, ""); + x = 49; + screen.Print(0, y++, "Translate %26s", + format_number(translate_total).c_str()); + screen.Print(0, y, " BATC hit %26s (", + format_number(batc_total).c_str()); + if (__predict_false(batc_total == 0)) { + screen.Puts(x, y, "---.-%)"); + } else { + screen.Print(x, y, "%5.1f%%)", + (double)batc_total / translate_total * 100); + } + y++; + screen.Print(0, y, " PATC hit %26s (", + format_number(patc_hit).c_str()); + if (__predict_false(patc_hit == 0)) { + screen.Puts(x, y, "---.-%)"); + } else { + screen.Print(x, y, "%5.1f%%)", + (double)patc_hit / translate_total * 100); + } + y++; + screen.Print(0, y, " BATC/PATC miss %26s (", + format_number(atc_miss).c_str()); + if (__predict_false(atc_miss == 0)) { + screen.Puts(x, y, "---.-%)"); + } else { + screen.Print(x, y, "%5.1f%%)", + (double)atc_miss / translate_total * 100); + } + y++; +#if defined(M88200_STAT) + // 開発用の統計情報。 + y++; + screen.Print(0, y++, "PATC create %26s", + format_number(stat_patc_create).c_str()); + screen.Print(0, y++, "PATC invalidate %26s", + format_number(stat_patc_invalidate).c_str()); + screen.Print(0, y++, "PATC SCR InvAll %26s", + format_number(stat_patc_invcmd_all).c_str()); + screen.Print(0, y++, "PATC SCR InvSegment %26s", + format_number(stat_patc_invcmd_seg).c_str()); + screen.Print(0, y++, "PATC SCR InvPage %26s", + format_number(stat_patc_invcmd_page).c_str()); + + y++; + double v; + screen.Print(0, y++, "PATC hash search %26s", + format_number(stat_patc_search).c_str()); + // ヒット率 + screen.Print(0, y, "PATC hash hit %26s (hit/search ", + format_number(patc_hit).c_str()); + if (stat_patc_search == 0) { + screen.Puts(60, y, "---.-%)"); + } else { + screen.Print(60, y, "%5.1f%%)", + (double)patc_hit / stat_patc_search * 100); + } + y++; + // ミスのうち1回目のハッシュ比較で外れが確定した率 + screen.Print(0, y, "PATC hash miss 1 %26s (miss1/miss ", + format_number(stat_patc_miss1).c_str()); + v = stat_patc_miss1 + stat_patc_miss2; + if (v == 0) { + screen.Puts(60, y, "---.-%)"); + } else { + screen.Print(60, y, "%5.1f%%)", (double)stat_patc_miss1 / v * 100); + } + y++; + screen.Print(0, y++, "PATC hash miss 2 %26s", + format_number(stat_patc_miss2).c_str()); + + screen.Puts(0, y++, "Hash 0 1 2 3 4 5 6 >=7"); + // BATC ハッシュの衝突状況は BATC 更新時に計算してある + // (BATC の更新頻度は低いため) + screen.Puts(0, y++, "BATC HASH.S"); + for (auto n : stat_batc_hash_s) { + screen.Print(" %3d", n); + } + screen.Puts(0, y++, "BATC HASH.U"); + for (auto n : stat_batc_hash_u) { + screen.Print(" %3d", n); + } + // PATC ハッシュの衝突状況は、表示時に都度計算する + // (PATC ハッシュの更新頻度はおそらく表示周期より速いため) + auto print_phash = [&](const auto& hash) { + std::array st {}; + for (const auto hashmap : hash) { + int n = __builtin_popcount(hashmap); + if (n >= st.size()) { + n = st.size() - 1; + } + st[n]++; + } + for (auto n : st) { + screen.Print(" %3d", n); + } + }; + screen.Puts(0, y++, "PATC HASH.S"); + print_phash(patc_hash_s); + screen.Puts(0, y++, "PATC HASH.U"); + print_phash(patc_hash_u); +#endif +} + +// モニター更新 (キャッシュ、概要と詳細の両方、GUI から呼ばれる) +// screen.userdata は注目しているセット番号。 +void +m88200::MonitorUpdateCache(Monitor *, TextScreen& screen) +{ + uint setidx = screen.userdata; + + // 上半分(概要) + MonitorCacheOverview(screen, 0, setidx, true); + // 下半分(セット詳細) + MonitorCacheSet(screen, 18, setidx); +} + // データキャッシュの特定セットの詳細を TextScreen に出力する。 // y は開始オフセット。 // TextScreen は (70, 5) 必要。 void -m88200::MonitorCacheSet(TextScreen& s, int y, int setidx) +m88200::MonitorCacheSet(TextScreen& s, int y, uint setidx) { + assertmsg(setidx < setarray.size(), "setidx=%u", setidx); const m88200CacheSet& set = setarray[setidx]; /* @@ -147,14 +408,14 @@ m88200::MonitorCacheSet(TextScreen& s, i // ラインの古い順に評価して順序を0-3でつける int Lorder[4]; - int tmpL = set.L; - for (int i = 0; i < 4; i++) { + uint tmpL = set.L; + for (uint i = 0; i < 4; i++) { int line = m88200CacheSet::TryGetOldestLine(tmpL); Lorder[line] = 3 - i; tmpL = m88200CacheSet::TryUseLine(tmpL, line); } - for (int line = 0; line < 4; line++, y++) { + for (uint line = 0; line < 4; line++, y++) { TA attr; // ステータスによって属性を選択 switch (set.vv[line]) { @@ -163,14 +424,14 @@ m88200::MonitorCacheSet(TextScreen& s, i break; case m88200CacheSet::Status::EU: case m88200CacheSet::Status::SU: - attr = TA::Off; + attr = TA::Normal; break; case m88200CacheSet::Status::EM: attr = TA::Em; break; } - s.Print(0, y, attr, "%d", line); - static const char * const statusstr[] = { "EU", "EM", "SU", "IV" }; + s.Print(0, y, attr, "%u", line); + static const char statusstr[][4] = { "EU", "EM", "SU", "IV" }; s.Print(2, y, attr, "$%05x'%03x %s", (set.tag[line] >> 12), (setidx << 4), @@ -178,14 +439,14 @@ m88200::MonitorCacheSet(TextScreen& s, i if (set.vv[line] == m88200CacheSet::Status::EM) { // メモリに対してダーティならボールドにする - for (int w = 0; w < 4; w++) { + for (uint w = 0; w < 4; w++) { uint32 addr; uint32 m; - addr = (set.tag[line] & 0xfffff000) | (setidx << 4) | (w << 2); - m = (vm_phys_peek_8(addr) << 24) - | (vm_phys_peek_8(addr + 1) << 16) - | (vm_phys_peek_8(addr + 2) << 8) - | (vm_phys_peek_8(addr + 3)); + addr = (set.tag[line] & 0xfffff000U) | (setidx << 4) | (w << 2); + m = (mainbus->Peek1(addr) << 24) + | (mainbus->Peek1(addr + 1) << 16) + | (mainbus->Peek1(addr + 2) << 8) + | (mainbus->Peek1(addr + 3)); if (set.word[line * 4 + w] != m) { attr = TA::Em; } else { @@ -195,13 +456,13 @@ m88200::MonitorCacheSet(TextScreen& s, i } } else { // Unmodified (or Invalid) ならメモリとの比較は不要 - for (int w = 0; w < 4; w++) { + for (uint w = 0; w < 4; w++) { s.Print(20 + w * 9, y, "%08x", set.word[line * 4 + w]); } } // 順序 - s.Print(58, y, "%d", Lorder[line]); + s.Print(58, y, "%u", Lorder[line]); } } @@ -215,11 +476,11 @@ m88200::MonitorCacheSet(TextScreen& s, i // あるので 1セットごとに間を空けて等間隔にしたい、という違いから。 // TextScreen は CLI なら (70, 17)、GUI なら (82, 17) 必要。 void -m88200::MonitorCacheOverview(TextScreen& s, int y, int cursor, bool is_gui) +m88200::MonitorCacheOverview(TextScreen& s, int y, uint cursor, bool is_gui) { // X ガイド - for (int i = 0; i < 16; i++) { - int x; + for (uint i = 0; i < 16; i++) { + uint x; if (is_gui) { x = 3 + i * 5; } else { @@ -230,16 +491,16 @@ m88200::MonitorCacheOverview(TextScreen& y++; // Y ガイド - for (int i = 0; i < 16; i++) { + for (uint i = 0; i < 16; i++) { s.Print(0, y + i, "%02x", i * 16); } - for (int i = 0; i < setarray.size(); i++) { + for (uint i = 0; i < setarray.size(); i++) { const auto& set = setarray[i]; - const char * const str = "EMS-"; - int col = i % 16; - int row = i / 16; - int x; + const char str[] = "EMS-"; + uint col = i % 16; + uint row = i / 16; + uint x; if (is_gui) { x = 3 + col * 5; } else { @@ -255,16 +516,6 @@ m88200::MonitorCacheOverview(TextScreen& } } -// ID を設定する (IDR ではない) -void -m88200::SetID(uint id_) -{ - id = id_; - - logname = string_format("cmmu%u", id); - devname = string_format("CMMU#%u", id); -} - // IDR の Version フィールドを設定する void m88200::SetVersion(uint version_) @@ -280,55 +531,55 @@ m88200::commandname[] = { "No Operation", // $11 "No Operation", // $12 "No Operation", // $13 - "DCache Invalidate, Line", // $14 - "DCache Invalidate, Page", // $15 - "DCache Invalidate, Segment", // $16 - "DCache Invalidate, All", // $17 - - "DCache Copyback, Line", // $18 - "DCache Copyback, Page", // $19 - "DCache Copyback, Segment", // $1a - "DCache Copyback, All", // $1b - "DCache Copy&Inv, Line", // $1c - "DCache Copy&Inv, Page", // $1d - "DCache Copy&Inv, Segment", // $1e - "DCache Copy&Inv, All", // $1f - - "Probe User Address", // $20 - "Probe User Address", // $21 - "Probe User Address", // $22 - "Probe User Address", // $23 - "Probe Supervisor Address", // $24 - "Probe Supervisor Address", // $25 - "Probe Supervisor Address", // $26 - "Probe Supervisor Address", // $27 - - "Probe User Address", // $28 - "Probe User Address", // $29 - "Probe User Address", // $2a - "Probe User Address", // $2b - "Probe Supervisor Address", // $2c - "Probe Supervisor Address", // $2d - "Probe Supervisor Address", // $2e - "Probe Supervisor Address", // $2f - - "Invalidate U PATC, Line", // $30 - "Invalidate U PATC, Page", // $31 - "Invalidate U PATC, Segment", // $32 - "Invalidate U PATC, All", // $33 - "Invalidate S PATC, Line", // $34 - "Invalidate S PATC, Page", // $35 - "Invalidate S PATC, Segment", // $36 - "Invalidate S PATC, All", // $37 - - "Invalidate U PATC, Line", // $38 - "Invalidate U PATC, Page", // $39 - "Invalidate U PATC, Segment", // $3a - "Invalidate U PATC, All", // $3b - "Invalidate S PATC, Line", // $3c - "Invalidate S PATC, Page", // $3d - "Invalidate S PATC, Segment", // $3e - "Invalidate S PATC, All", // $3f + "Inv DCache Line", // $14 + "Inv DCache Page", // $15 + "Inv DCache Seg", // $16 + "Inv DCache All", // $17 + + "Copyback DCache Line", // $18 + "Copyback DCache Page", // $19 + "Copyback DCache Seg", // $1a + "Copyback DCache All", // $1b + "Copy&Inv DCache Line", // $1c + "Copy&Inv DCache Page", // $1d + "Copy&Inv DCache Seg", // $1e + "Copy&Inv DCache All", // $1f + + "Probe.U", // $20 + "Probe.U", // $21 + "Probe.U", // $22 + "Probe.U", // $23 + "Probe.S", // $24 + "Probe.S", // $25 + "Probe.S", // $26 + "Probe.S", // $27 + + "Probe.U", // $28 + "Probe.U", // $29 + "Probe.U", // $2a + "Probe.U", // $2b + "Probe.S", // $2c + "Probe.S", // $2d + "Probe.S", // $2e + "Probe.S", // $2f + + "InvPATC.U Line", // $30 + "InvPATC.U Page", // $31 + "InvPATC.U Seg", // $32 + "InvPATC.U All", // $33 + "InvPATC.S Line", // $34 + "InvPATC.S Page", // $35 + "InvPATC.S Seg", // $36 + "InvPATC.S All", // $37 + + "InvPATC.U Line", // $38 + "InvPATC.U Page", // $39 + "InvPATC.U Seg", // $3a + "InvPATC.U All", // $3b + "InvPATC.S Line", // $3c + "InvPATC.S Page", // $3d + "InvPATC.S Seg", // $3e + "InvPATC.S All", // $3f }; // SCR の読み出し @@ -357,80 +608,85 @@ m88200::SetSCR(uint32 data) // %11'X0gg Invalidate User PATC Descriptors // %11'X1gg Invalidate Supervisor PATC Descriptors - const char *name; - if (command < 0x10) { - name = commandname[0]; - } else { - name = commandname[command - 0x10]; + if (__predict_false(loglevel >= 1)) { + char sarbuf[16]; + const char *name; + if (command < 0x10) { + name = commandname[0]; + } else { + name = commandname[command - 0x10]; + } + + // ログレベル1ならまとめて表示。 + if (loglevel == 1) { + snprintf(sarbuf, sizeof(sarbuf), " SAR=$%08x", GetSAR()); + } else { + sarbuf[0] = '\0'; + } + + putlogn("SCR <- $%0*x (%s)%s", + (data > 0x3f ? 8 : 2), data, name, sarbuf); } - putlog(1, "SCR <- $%08x (%s)", data, name); switch (command) { case 0x00 ... 0x13: // No Operation return; case 0x14 ... 0x1f: // Flush Data Cache - FlushCache(); + FlushCacheCmd(); return; case 0x20 ... 0x23: // Probe User Address case 0x28 ... 0x2b: - putlog(0, "SCR Command: Probe User Address 未実装"); + putlog(0, "SCR Command: Probe User Address (NOT IMPLEMENTED)"); return; case 0x24 ... 0x27: // Probe Supervisor Address case 0x2c ... 0x2f: - putlog(0, "SCR Command: Probe Supervisor Address 未実装"); + putlog(0, "SCR Command: Probe Supervisor Address (NOT IMPLEMENTED)"); return; case 0x30 ... 0x3f: // Invalidate {User,Supervisor} PATC Descriptors - InvalidatePATC(); + InvalidatePATCCmd(); return; } - __unreachable(); + PANIC("should not reach: command=$%02x", command); } // command に応じてデータキャッシュをフラッシュする。SetSCR() の下請け。 // command が $14..$1f でのみ呼ぶこと。 // p3-18, Section 3.7 void -m88200::FlushCache() +m88200::FlushCacheCmd() { uint32 op = command & 0x3c; uint32 gg = command & 0x03; - uint32 addr = GetSAR(); + uint32 addr; bool copyback; bool invalidate; + assert(0x14 <= op && op <= 0x1f); + // op CopyBack Invalidate // %01'01gg false true | Data Cache Invalidate // %01'10gg true false | Data Cache Copyback to Memory // %01'11gg true true | Data Cache Copyback and invalidate // op によって書き戻しと無効化の組み合わせが異なる - if (op == 0x14) { - copyback = false; - invalidate = true; - } else if (op == 0x18) { - copyback = true; - invalidate = false; - } else if (op == 0x1c) { - copyback = true; - invalidate = true; - } else { - PANIC("unknown op = $%02x", op); - } + invalidate = (bool)(op & 0x04); + copyback = (bool)(op & 0x08); // 影響範囲 + addr = GetSAR(); switch (gg) { case GG_LINE: - addr &= 0xfffffffc; + addr &= 0xfffffff0U; break; case GG_PAGE: - addr &= 0xfffff000; + addr &= 0xfffff000U; break; case GG_SEG: - addr &= 0xffc00000; + addr &= 0xffc00000U; break; case GG_ALL: break; @@ -438,8 +694,21 @@ m88200::FlushCache() __unreachable(); } + // サイクル数のうち固定費部分 (Table.6-1)。 + // Copyback&Invalidate の場合どうなるのか不明だが、 + // とりあえず悪い方に見積もって単純加算しておくか。 + uint32 cycle = 0; + if (invalidate) { + static uint32 invalidate_cycles[4] = { 1, 256, 1024, 256 }; + cycle += invalidate_cycles[gg]; + } + if (copyback) { + static uint32 copyback_cycles[4] = { 1, 256, 1024, 1024 }; + cycle += copyback_cycles[gg]; + } + for (auto& set : setarray) { - for (int line = 0; line < 4; line++) { + for (uint line = 0; line < 4; line++) { // 条件にマッチするか bool match; switch (gg) { @@ -450,7 +719,7 @@ m88200::FlushCache() match = (addr == set.tag[line]); break; case GG_SEG: - match = (addr == (set.tag[line] & 0xffc00001)); + match = (addr == (set.tag[line] & 0xffc00001U)); break; case GG_ALL: match = true; @@ -463,8 +732,12 @@ m88200::FlushCache() // Copyback ならまず EM なエントリを書き戻す。 if (copyback) { + // 本文には見当たらないが Fig.3-10、Fig.3-11 の状態遷移図を + // 見ると、Unmodified なら変化なし、EM なら EU に移行するはず。 if (set.vv[line] == m88200CacheSet::EM) { - set.CopyBackLine(line); + cycle += 7; // Table.6-1 + CopyBackLine(set, line); + set.Update(line, m88200CacheSet::EU); } } @@ -474,50 +747,78 @@ m88200::FlushCache() } } } + + parent->AddCycle(cycle); } // command に応じて PATC を無効化する。SetSCR() の下請け。 // command が $30..$3f で呼ぶこと。 // p2-9, Section 2.2.4 void -m88200::InvalidatePATC() +m88200::InvalidatePATCCmd() { uint32 gg = command & 0x03; - uint32 addr = GetSAR(); + bool s = (command & 0x04); + uint32 addr; + uint32 mask; - // ゲスト側が指定した端数部分は有効部分でマスクする。 - // 内部では下位ビットはフラグ扱いなのでマスクしないと誤動作する。 - if (gg == GG_SEG) { - addr &= 0xffc00000; - } else { - addr &= 0xfffff000; - } + if (__predict_true(gg == GG_PAGE)) { + // 指定の1本だけ無効にする。 + // Page は呼び出し回数が多いのと1本だけならハッシュで引けるので別対応。 + STAT(stat_patc_invcmd_page); + + // ゲスト側が指定した端数部分は有効部分でマスクする。 + // 内部では下位ビットはフラグ扱いなのでマスクしないと誤動作する。 + addr = GetSAR() & 0xfffff000U; + addr |= (s) ? PATC_S : 0; - if ((command & 0x04)) { - addr |= PATC_S; - } + auto& hash = (s) ? patc_hash_s : patc_hash_u; + uint64 pi = hash[patc_hash_func(addr)]; - for (auto& p : patc) { - bool match; - switch (command & 0x03) { - case GG_LINE: - match = false; // XXX 書いてないけどどうなる? - break; - case GG_PAGE: - match = (addr == p.lpa); - break; - case GG_SEG: - match = (addr == (p.lpa & 0xffc00fff)); - break; - case GG_ALL: - match = true; - break; - default: - __unreachable(); + for (; pi; pi &= pi - 1) { + int i = __builtin_ctzll(pi); + m88200PATC& p = patc[i]; + if (p.lpa == addr) { + p.lpa |= PATC_INVALID; + InvalidatePATCHash(i); + patc_free |= 1ULL << i; + STAT(stat_patc_invalidate); + // 1本ヒットすればこれ以上一致することはないはず。 + break; + } + } + } else { + // 指定範囲を無効にする。All と Segment はマスクが違うだけ。 + + if (gg == GG_ALL) { + // S/U 指定したほう全体を無効にする + STAT(stat_patc_invcmd_all); + mask = 0; + } else if (gg == GG_SEG) { + // S/U 指定したほうの指定セグメント範囲全部を無効にする + STAT(stat_patc_invcmd_seg); + mask = 0xffc00000U; + } else { + // GG_LINE はマニュアルにどうなるか書いてない + putlog(0, "Undefined Invalidate PATC Line"); + return; } - if (match) { - // 無効化 - p.lpa |= 0x01; + + addr = GetSAR() & mask; + addr |= (s) ? PATC_S : 0; + + mask |= PATC_S | PATC_INVALID; + + for (uint i = 0; i < patc.size(); i++) { + m88200PATC& p = patc[i]; + if ((p.lpa & mask) == addr) { + // 無効化 + // XXX 削除した結果穴が空いても詰める処理は未実装 + p.lpa |= PATC_INVALID; + InvalidatePATCHash(i); + patc_free |= 1ULL << i; + STAT(stat_patc_invalidate); + } } } } @@ -528,15 +829,33 @@ m88200::SetSCTR(uint32 data) { sctr = data & (SCTR_PE | SCTR_SE | SCTR_PR); + // 全 CMMU について、それぞれスヌープ相手になる CMMU リストを更新。 + // どの CMMU の SCTR への書き込みでも毎回全ての CMMU を書き換える。 + std::array cmmu {}; + uint n = cmmu.size(); + for (uint i = 0; i < n; i++) { + cmmu[i] = gMainApp.FindObject(OBJ_M88200(i)); + } + for (uint i = 0; i < n; i++) { + if (cmmu[i] == NULL) + continue; + cmmu[i]->other_cmmu.clear(); + for (uint j = 0; j < n; j++) { + if (cmmu[j] == NULL || i == j) + continue; + if ((cmmu[j]->sctr & SCTR_SE)) { + cmmu[i]->other_cmmu.push_back(cmmu[j]); + } + } + } + std::string msg; if ((sctr & SCTR_PE)) msg += ",PE"; - if ((sctr & SCTR_SE)) - msg += ",SE"; if ((sctr & SCTR_PR)) msg += ",PR"; if (msg.length() > 0) { - putlog(0, "SCTR <- $%08x (%s 書き込み未実装)", data, msg.c_str() + 1); + putlog(0, "SCTR <- $%08x (%s NOT IMPLEMENTED)", data, msg.c_str() + 1); } } @@ -565,17 +884,6 @@ m88200::GetAPR(const m88200APR& xapr) co return data; } -// SAPR, UAPR レジスタへの書き込み (S/U ビット指定) -void -m88200::SetAPR(uint issuper, uint32 data) -{ - if (issuper) { - return SetAPR(sapr, data); - } else { - return SetAPR(uapr, data); - } -} - // SAPR, UAPR レジスタへの書き込み (実体指定) void m88200::SetAPR(m88200APR& xapr, uint32 data) @@ -597,61 +905,109 @@ m88200::SetAPR(m88200APR& xapr, uint32 d } } -// BATC(BWP) #n の読み出し -uint32 -m88200::GetBATC(uint n) const +// BWP(BATC Write Port) #n への書き込み +void +m88200::SetBWP(uint bn, uint32 data) { - uint32 data; + assert(bn < 8); + putlog(1, "BWP%u <- $%08x", bn, data); - assert(n < 8); - const m88200BATC& b = batc[n]; + uint32 laddr = data & BWP_LBA_MASK; + uint32 paddr = (data & BWP_PBA_MASK) << 13; + uint32 flags = data & BWP_FLAG_MASK; - // 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 - // BATC は S WT G CI WP V - // stat は WT SP G CI 0 M U WP 0 V - - data = b.lba & (BATC_LBA_MASK | BATC_S); - data |= (b.pba >> 13); - if ((b.stat & DESC_WT)) - data |= BATC_WT; - if ((b.stat & DESC_G)) - data |= BATC_G; - if ((b.stat & DESC_CI)) - data |= BATC_CI; - if (b.wp) - data |= BATC_WP; - if ((b.lba & 1) == 0) - data |= BATC_V; - return data; + // BATC の LBA は衝突してはいけない (が、どうなるかは書いてない)。 + // XXX 要実機検証… + + // とりあえず暗黙 BATC (#8, #9) と衝突する設定は無視しておく。 + if (laddr >= 0xfff00000U) { + return; + } + + SetBATC(bn, laddr, paddr, flags); } -// BATC (BWP) #n への書き込み -// (暗黙 BATC にも書き込めるよう n = 8,9 も受け付ける) +// BATC #n を更新する。 +// n は 0-9 (暗黙 BATC も含む)。 +// laddr の衝突は呼び出し側で回避してある。 void -m88200::SetBATC(uint n, uint32 data) +m88200::SetBATC(uint n, uint32 laddr, uint32 paddr, uint32 flags) { - assert(n < 10); m88200BATC& b = batc[n]; - putlog(1, "BWP%u <- $%08x", n, data); + + // BWP レジスタへの書き込み値と内部データ構造(stat)ではビット位置が違う + // ことに注意。 + // + // 31 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 + // +----..-----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+ + // BWP |LBA PBA | S | WT | G | CI | WP | V | + // +----..-----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+ + // + // 31 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 + // +----..-----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+ + // stat | 0 0 | WT | SP | G | CI | 0 | M | U | WP | 0 | V | + // +----..-----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+ memset(&b, 0, sizeof(b)); - b.lba = data & BATC_LBA_MASK; - b.lba |= (data & BATC_S); - if ((data & BATC_V) == 0) { - b.lba |= 1; - } - b.pba = (data & BATC_PBA_MASK) << 13; - // BATC と stat はビット順が違うので注意。すぐ上の GetBATC() 参照。 - if ((data & BATC_WT)) - b.stat = DESC_WT; - if ((data & BATC_G)) - b.stat = DESC_G; - if ((data & BATC_CI)) - b.stat = DESC_CI; - if ((data & BATC_WP)) { - b.stat = DESC_WP; + b.lba = laddr; + b.lba |= (flags & BWP_S); + if ((flags & BWP_V) == 0) { + b.lba |= BATC_INVALID; + } + b.pba = paddr; + if ((flags & BWP_WT)) + b.stat |= DESC_WT; + if ((flags & BWP_G)) + b.stat |= DESC_G; + if ((flags & BWP_CI)) + b.stat |= DESC_CI; + if ((flags & BWP_WP)) { + b.stat |= DESC_WP; b.wp = true; } + + MakeBATCHash(); +} + +// BATC ハッシュを作り直す。 +void +m88200::MakeBATCHash() +{ + std::fill(batc_hash_s.begin(), batc_hash_s.end(), 0); + std::fill(batc_hash_u.begin(), batc_hash_u.end(), 0); + + for (uint i = 0; i < batc.size(); i++) { + m88200BATC& b = batc[i]; + + if (b.IsValid()) { + // LBA の下位 8 ビットだけでハッシュを作る。 + uint32 hashkey = batc_hash_func(b.lba); + + // S によって該当するハッシュの該当するビットを立てておく。 + if (b.IsS()) { + batc_hash_s[hashkey] |= 1U << i; + } else { + batc_hash_u[hashkey] |= 1U << i; + } + } + } + +#if defined(M88200_STAT) + // ハッシュの各要素が何個の衝突を持つか。 + // (2以上が極力現れないことが望ましい) + auto counting = [](auto& stat, const auto& hash) { + std::fill(stat.begin(), stat.end(), 0); + for (const auto hashmap : hash) { + int n = __builtin_popcount(hashmap); + if (n >= stat.size()) { + n = stat.size() - 1; + } + stat[n]++; + } + }; + counting(stat_batc_hash_s, batc_hash_s); + counting(stat_batc_hash_u, batc_hash_u); +#endif } // CSSP レジスタの読み出し @@ -697,241 +1053,211 @@ m88200::SetCSSP(uint32 data) set.vv[0] = (m88200CacheSet::Status)((data >> CSSP_VV0_OFFSET) & 3); } +// S/U 信号線を設定。true なら Super、false なら User。 +void +m88200::SetSuper(bool super) +{ + // acc_super は S/U ビットだけだと知っているので OR ではなく代入。 + if (super) { + acc_super = BusAddr::S; + acc_apr = &sapr; + batc_hash = &batc_hash_s[0]; + patc_hash = &patc_hash_s[0]; + } else { + acc_super = BusAddr::U; + acc_apr = &uapr; + batc_hash = &batc_hash_u[0]; + patc_hash = &patc_hash_u[0]; + } +} + // // 物理バスアクセス // // MBus から読み込みを行う。 -// paddr は size によって 1, 2, 4 バイト境界に整列していること。 -// 成功すれば読み込めた値を返す。 -// バスエラーが起きれば fault_code、fault_addr をセットして (uint64)-1 を返す。 -uint64 -m88200::MBusRead(uint32 paddr, int size) -{ - uint64 data; +// paddr はアドレス、サイズ、S/U ビットのみを参照する。 +// paddr のアドレスはそのサイズによって 1, 2, 4 バイト境界に整列していること。 +// バスエラーなら SetFault() して BusData::BusErr を返す。 +busdata +m88200::MBusRead(busaddr paddr) +{ + busdata bd; + + // m88k システムに接続しているデバイスはすべて、m68030 システムでいう + // ところのロングワードポートデバイスなので応答は常に 4 バイト分ある。 + bd = mainbus->Read(paddr); + parent->AddWait(bd.GetWait()); + if (__predict_false(bd.IsBusErr())) { + SetFault(FAULT_CODE_BUSERR, paddr.Addr()); + return bd; + } + uint size = paddr.GetSize(); if (size == 4) { - data = vm_phys_read_32(paddr); } else if (size == 2) { - data = vm_phys_read_16(paddr); + if ((paddr.Addr() & 2) == 0) { + bd >>= 16; + } else { + bd &= 0xffff; + } } else { - data = vm_phys_read_8(paddr); + bd >>= (3 - (paddr.Addr() & 3)) * 8; + bd &= 0xff; } - if ((int64)data < 0) { - fault_code = FAULT_CODE_BUSERR; - fault_addr = paddr; - } - return data; + + return bd; } // MBus に書き込みを行う。 -// paddr は size によって 1, 2, 4 バイト境界に整列していること。 -// 成功すれば 0 を返す。 -// バスエラーが起きれば fault_code、fault_addr をセットして (uint64)-1 を返す。 -uint64 -m88200::MBusWrite(uint32 paddr, uint32 data, int size) -{ - uint64 rv; - - if (size == 4) { - rv = vm_phys_write_32(paddr, data); - } else if (size == 2) { - rv = vm_phys_write_16(paddr, data); - } else { - rv = vm_phys_write_8(paddr, data); +// paddr はアドレス、サイズ、S/U ビットのみを参照する。 +// paddr のアドレスはそのサイズによって 1, 2, 4 バイト境界に整列していること。 +// バスエラーなら SetFault() して BusData::BusErr を返す。 +busdata +m88200::MBusWrite(busaddr paddr, uint32 data) +{ + busdata bd; + + bd = mainbus->Write(paddr, data); + parent->AddWait(bd.GetWait()); + if (__predict_false(bd.IsBusErr())) { + SetFault(FAULT_CODE_BUSERR, paddr.Addr()); } - if ((int64)rv < 0) { - fault_code = FAULT_CODE_BUSERR; - fault_addr = paddr; - } - return rv; + return bd; } // MBus に xmem トランザクションを行う。 -// paddr は size によって 1, 2, 4 バイト境界に整列していること。 +// paddr はアドレス、サイズ、S/U ビットのみを参照する。 +// paddr のアドレスはそのサイズによって 1, 4 バイト境界に整列していること +// (2バイトはない)。 // MBus Acquire された状態で呼び出すこと。 // 成功すれば読み込めた値を返す。 -// バスエラーが起きれば fault_code、fault_addr をセットして (uint64)-1 を返す。 +// バスエラーなら SetFault() して BusData::BusErr を返す。 // read/write どちらでエラーが起きたかは acc_read で判別できる。 // p3-13, Figure3-7 の下半分のメインラインあたりに該当。 -uint64 -m88200::MBusXmem(uint32 paddr, uint32 data, int size) +busdata +m88200::MBusXmem(busaddr paddr, uint32 data) { - uint64 fetched; - uint64 rv; + busdata fetched; + busdata bd; // Read data with intent to modify acc_read = true; - rv = MBusRead(paddr, size); - if ((int64)rv < 0) { - goto error; + bd = MBusRead(paddr); + parent->AddWait(bd.GetWait()); + if (__predict_false(bd.IsBusErr())) { + return bd; } - fetched = (uint32)rv; + fetched = bd; // Supply data to PBus // Reply = Success // Write data to memory acc_read = false; - rv = MBusWrite(paddr, data, size); - if ((int64)rv < 0) { - goto error; + bd = MBusWrite(paddr, data); + parent->AddWait(bd.GetWait()); + if (__predict_false(bd.IsBusErr())) { + return bd; } - rv = fetched; - error: - return rv; + return fetched; } // // アクセス関数 // -template uint64 +template busdata m88200::load(uint32 addr) { - uint64 data; - acc_laddr = addr; acc_read = true; - if (Translate() == false) { - return (uint64)-1; + if (__predict_false(Translate() == false)) { + putlog(2, "Translation BusError %c:$%08x", + (IsSuper() ? 'S' : 'U'), acc_laddr); + return BusData::BusErr; } - if ((acc_stat & DESC_CI)) { - MBusAcquire(); - data = MBusRead(acc_paddrH + acc_paddrL, bits / 8); - MBusRelease(); - return data; - } else { - data = CacheRead(acc_paddrH); - if ((int64)data < 0) { - return data; - } - if (bits == 8) { - switch (acc_paddrL) { - case 0: - return (data >> 24); - case 1: - return (data >> 16) & 0xff; - case 2: - return (data >> 8) & 0xff; - case 3: - return data & 0xff; - } - } - if (bits == 16) { - if (acc_paddrL == 0) { - return data >> 16; - } else { - return data & 0xffff; - } - } - if (bits == 32) { - return data; - } - __unreachable(); - } + busaddr baddr = busaddr(acc_paddr) | acc_super | busaddr::Size(size); + busdata bd = PhysRead(baddr, acc_stat); + return bd; } -uint64 -m88200::load_8(uint32 addr) +busdata +m88200::load_1(uint32 addr) { - return load<8>(addr); + return load<1>(addr); } -uint64 -m88200::load_16(uint32 addr) +busdata +m88200::load_2(uint32 addr) { - return load<16>(addr); + return load<2>(addr); } -uint64 -m88200::load_32(uint32 addr) +busdata +m88200::load_4(uint32 addr) { - return load<32>(addr); + return load<4>(addr); } -#define DEBUG_WT 1 - -template uint64 +template busdata m88200::store(uint32 addr, uint32 data) { - uint64 rv; - acc_laddr = addr; acc_read = false; - if (Translate() == false) { - return (uint64)-1; - } - if ((acc_stat & DESC_CI)) { - MBusAcquire(); - rv = MBusWrite(acc_paddrH + acc_paddrL, data, bits / 8); - MBusRelease(); - return rv; - } else { - if (DEBUG_WT) - MBusWrite(acc_paddrH + acc_paddrL, data, bits / 8); - return CacheWrite(acc_paddrH + acc_paddrL, data, bits / 8); + if (__predict_false(Translate() == false)) { + return BusData::BusErr; } + + busaddr baddr = busaddr(acc_paddr) | acc_super | busaddr::Size(size); + busdata r = PhysWrite(baddr, data, acc_stat); + return r; } -uint64 -m88200::store_8(uint32 addr, uint32 data) +busdata +m88200::store_1(uint32 addr, uint32 data) { - return store<8>(addr, data); + return store<1>(addr, data); } -uint64 -m88200::store_16(uint32 addr, uint32 data) +busdata +m88200::store_2(uint32 addr, uint32 data) { - return store<16>(addr, data); + return store<2>(addr, data); } -uint64 -m88200::store_32(uint32 addr, uint32 data) +busdata +m88200::store_4(uint32 addr, uint32 data) { - return store<32>(addr, data); + return store<4>(addr, data); } -template uint64 +template busdata m88200::xmem(uint32 addr, uint32 data) { - uint64 rv; - acc_laddr = addr; acc_read = false; - if (Translate() == false) { - return (uint64)-1; - } - if ((acc_stat & DESC_CI)) { - // XXX キャッシュ禁止領域だとどうなる? - MBusAcquire(); - rv = MBusXmem(acc_paddrH + acc_paddrL, data, bits / 8); - MBusRelease(); - return rv; - } else { - return CacheXmem(acc_paddrH + acc_paddrL, data, bits / 8); + if (__predict_false(Translate() == false)) { + return BusData::BusErr; } -} -uint64 -m88200::xmem_8(uint32 addr, uint32 data) -{ - return xmem<8>(addr, data); + busdata bd = CacheXmem(acc_paddr, data, size); + return bd; } -uint64 -m88200::xmem_16(uint32 addr, uint32 data) +busdata +m88200::xmem_1(uint32 addr, uint32 data) { - return xmem<16>(addr, data); + return xmem<1>(addr, data); } -uint64 -m88200::xmem_32(uint32 addr, uint32 data) +busdata +m88200::xmem_4(uint32 addr, uint32 data) { - return xmem<32>(addr, data); + return xmem<4>(addr, data); } // @@ -944,17 +1270,17 @@ m88200::stat2str(uint32 stat) { std::string buf; - if ((stat & m88200::DESC_WT)) + if ((stat & DESC_WT)) buf += ",WT"; - if ((stat & m88200::DESC_G)) + if ((stat & DESC_G)) buf += ",G"; - if ((stat & m88200::DESC_CI)) + if ((stat & DESC_CI)) buf += ",CI"; - if ((stat & m88200::DESC_M)) + if ((stat & DESC_M)) buf += ",M"; - if ((stat & m88200::DESC_U)) + if ((stat & DESC_U)) buf += ",U"; - if ((stat & m88200::DESC_WP)) + if ((stat & DESC_WP)) buf += ",WP"; if (buf.empty()) { @@ -965,64 +1291,105 @@ m88200::stat2str(uint32 stat) // アドレス変換。 // 事前に acc_laddr, acc_super, acc_read を設定しておくこと。 -// 成功すれば acc_paddrH, acc_paddrL をセットして true を返す。 -// 失敗ならいろいろセットして(?) false を返す。 +// 成功すれば acc_paddr, acc_stat をセットして true を返す。 +// 失敗なら SetFault() して false を返す。 // p2-3, Figure2-1 bool m88200::Translate() { uint32 la; + uint8 n; + uint32 bi; // Logical address(LA) presented on PBus - putlog(3, "Translate %c:$%08x", (acc_super ? 'S' : 'U'), acc_laddr); + putlog(3, "Translate %c:$%08x", (IsSuper() ? 'S' : 'U'), acc_laddr); - // 下位2ビットは常にこうなる。 - acc_paddrL = acc_laddr & 3; - - // 2回しかループしないはず - for (int loop = 0; loop < 3; loop++) { - // Select Area Descriptor - if (SelectAreaDesc() == false) { - // XXX 図には - // Physical Address <= LA[18-2] :: 00 - // と書いてあるけどたぶんこうだよなあ... - // Physical Address <= LA[31-2] :: 00 - acc_paddrH = acc_laddr - acc_paddrL; - return true; + // Select Area Descriptor + if (SelectAreaDesc() == false) { + // 変換しない場合でも暗黙 BWP は有効…。 + // マッチまではここで独自に行い、マッチしたら下の BWP へ合流。 + if (__predict_false(acc_laddr >= 0xfff00000U) && IsSuper()) { + n = (acc_laddr < 0xfff80000U) ? 8 : 9; + goto batc; } - // type == Valid ここから + // XXX 図のこれはたぶん間違いだよなあ… + // 誤: Physical Address <= LA[18-2] :: 00 + // 正: Physical Address <= LA[31-2] :: 00 + acc_paddr = acc_laddr; - // Search BATC first - la = acc_laddr & 0xfff80000; - la |= acc_super ? BATC_S : 0; - for (int i = 0; i < batc.size(); i++) { - m88200BATC& b = batc[i]; - if (b.lba == la) { - // BATC hit - putlog(4, " BATC[%d] hit", i); - if (acc_IsWrite() && b.wp) { + parent->AddCycle(1); + return true; + } + + // 変換する分だけカウントするのでいいか + translate_total++; + + // type == Valid ここから + + // Search BATC first + + // まずざっくりハッシュを引く。 + bi = batc_hash[batc_hash_func(acc_laddr)]; + + if (__predict_false(bi != 0)) { + // ハッシュで一部がヒットしたので、 + // 次に LBA + S 全体との完全一致で探す。 + la = acc_laddr & 0xfff80000U; + la |= IsSuper() ? BATC_S : 0; + + do { + n = __builtin_ctz(bi); + if (batc[n].lba == la) { + // 無変換時に暗黙 BATC にヒットしたのはカウントしない。 + // ここは変換の何割が BATC にヒットしたかを知りたいので。 + batc_hit[n]++; + batc: + m88200BATC& b = batc[n]; + putlog(4, " BATC[%d] hit", n); + if (b.wp && acc_IsWrite()) { goto write_violation; } // Physical Address <= PBA :: LA[18-2] :: 00 - acc_paddrH = b.pba | (acc_laddr & 0x0007fffc); + acc_paddr = b.pba | (acc_laddr & 0x0007ffffU); acc_stat |= b.stat; putlog(4, " BATC hit acc=%s paddr=$%08x", - stat2str(acc_stat).c_str(), acc_paddrH); + stat2str(acc_stat).c_str(), acc_paddr); + + parent->AddCycle(1); return true; } - } + // ヒットしたビットを 0 にする。 + bi &= bi - 1; + } while (bi); + } + // 見付からなかったので PATC へ。 + // 2回しかループしないはず。 + for (uint loop = 0; loop < 3; loop++) { // BATC miss, search PATC then - la = acc_laddr & 0xfffff000; - la |= acc_super ? PATC_S : 0; acc_patc = NULL; - for (int i = 0; i < patc.size(); i++) { + + uint64 pi = patc_hash[patc_hash_func(acc_laddr)]; + STAT(stat_patc_search); + + if (pi == 0) { + // 単純なサーチミスのみカウントし、M bit による合流は除きたい。 + STAT(stat_patc_miss1); + goto patc_miss; + } + + la = acc_laddr & 0xfffff000U; + la |= IsSuper() ? PATC_S : 0; + + do { + int i = __builtin_ctzll(pi); m88200PATC& p = patc[i]; if (p.lpa == la) { // PATC hit + patc_hit++; if (acc_IsWrite() && p.wp) { putlog(4, " PATC[%d] hit; stat=%s m=%d wp=%d", i, stat2str(p.stat).c_str(), p.m, p.wp); @@ -1042,23 +1409,34 @@ m88200::Translate() putlog(4, " PATC[%d] hit; Need to update M bit", i); p.m = true; - // この下の PATC miss に合流する + // この下の PATC miss に合流する。 acc_patc = &p; - break; + goto patc_miss; } // Physical Address <= PFA :: LA[11-2] :: 00 - acc_paddrH = p.pfa | (acc_laddr & 0x00000ffc); + acc_paddr = p.pfa | (acc_laddr & 0x00000fffU); acc_stat |= p.stat; putlog(4, " PATC[%d] hit acc=%s paddr=$%08x", i, - stat2str(acc_stat).c_str(), acc_paddrH); + stat2str(acc_stat).c_str(), acc_paddr); + + parent->AddCycle(1); return true; } - } + // ヒットしたビットを 0 にする。 + pi &= pi - 1; + } while (pi); + + // 単純なサーチミスのみカウントし、M bit による合流は除きたい。 + STAT(stat_patc_miss2); + patc_miss: putlog(4, " BATC/PATC miss"); // PATC miss + // PATC にヒットして M bit 更新するものは両方カウントされるけど。 + atc_miss++; + // フローチャートでは PATC miss というラベルが付いてるが、コード // では acc_patc は PATC ループ前に NULL にしてあり(=miss)、 // ループで PATC エントリが見付かれば acc_patc に代入してから @@ -1066,60 +1444,61 @@ m88200::Translate() // 動作は同じはず。 // Table search operation - if (TableSearch() == true) { - continue; + if (TableSearch() == false) { + goto invalid; } - // Invalid - // Reply with fault (Figure2-10 だがここではすべて不要) - return false; + // フローチャートでは Select Area Descriptor まで戻るように + // 書いてあるが、PATC ミスによるテーブルサーチでは Area Descriptor + // と BATC は変化せず PATC が変化するだけなので、PATC サーチから + // やり直す。 + continue; } PANIC("loop detected"); write_violation: - fault_code = FAULT_CODE_WRITE; - //fault_addr UNKNOWN? + // この場合アドレス (PFAR) は破棄 (Table 2-2)。 + SetFault(FAULT_CODE_WRITE, 0xccccccccU); + invalid: // Reply with fault (Figure2-10 だがここではすべて不要) return false; } - // Select Area Descriptor. -// 結果が Type=Valid なら true、Type=Untranslated なら false を返す。 -// Probe Command からも呼ばれる。 +// 結果が Type=Valid なら acc_sdaddr にセグメントアドレス、acc_stat に +// WT, G, C ビットを代入し true を返す。 +// Type=Untranslated なら acc_stat のみ代入し false を返す。 +// Probe Command からも呼ばれる (はずだが未実装)。 // p2-21, Figure2-5 bool m88200::SelectAreaDesc() { - const m88200APR *xapr; + // TE=0 の場合でも有効。 + acc_stat = acc_apr->stat; - if (acc_super) { - xapr = &sapr; - } else { - xapr = &uapr; - } - - acc_stat = xapr->stat & ACC_STAT_MASK; - if (xapr->enable) { + if (acc_apr->enable) { // セグメントディスクリプタのアドレスはここで決まるが、 // 次に行う BATC、PATC サーチでは使わず、それらが全部ミスして // テーブルサーチまで来た所で初めて使うので、ここでは表示しない。 - acc_sdaddr = xapr->addr | ((acc_laddr >> 20) & ~3U); - putlog(4, " %s acc=%s", xapr->name, stat2str(acc_stat).c_str()); + acc_sdaddr = acc_apr->addr | ((acc_laddr >> 20) & ~3U); + putlog(4, " %s acc=%s", acc_apr->name, stat2str(acc_stat).c_str()); return true; } else { putlog(3, " %s acc=%s Untranslated", - xapr->name, stat2str(acc_stat).c_str()); + acc_apr->name, stat2str(acc_stat).c_str()); return false; } } // Table Search -// Type=Valid なら true、Type=Invalid なら false を返す。Type=Retry はない。 +// Type=Valid なら true、Type=Invalid なら SetFault() して false を返す。 +// Type=Retry はない。 // p2-20, Figure2-4 bool m88200::TableSearch() { + bool rv = false; + putlog(4, " %s $%08x/%s acc=%s", __func__, acc_laddr, (acc_read ? "Read" : "Write"), stat2str(acc_stat).c_str()); @@ -1131,13 +1510,15 @@ m88200::TableSearch() MBusAcquire(); if (FetchSegmentDesc() == false) { - MBusRelease(); - return false; + // SetFault() 済み。 + parent->AddCycle(7); // Table.6-2 + goto done; } if (FetchPageDesc() == false) { - MBusRelease(); - return false; + // SetFault() 済み。 + parent->AddCycle(11); // Table.6-2 + goto done; } // 中央の TYPE = VALID のところ @@ -1145,7 +1526,7 @@ m88200::TableSearch() // +----------+ +----------+ // | | // DESC[U]=0 || Otherwise - // DESC[M]=0 && WRITE | + // (DESC[M]=0 && WRITE) | // | | // UpdatePageDesc | // | | @@ -1166,10 +1547,14 @@ m88200::TableSearch() if ((tmp_desc & DESC_U) == 0 || ((tmp_desc & DESC_M) == 0 && acc_IsWrite())) { + parent->AddCycle(15); // Table.6-2 + if (UpdatePageDesc() == false) { - MBusRelease(); - return false; + // SetFault() 済み。 + goto done; } + } else { + parent->AddCycle(11); // Table.6-2 } if (acc_patc == NULL) { @@ -1177,47 +1562,54 @@ m88200::TableSearch() CreatePATCEntry(); } + rv = true; + done: MBusRelease(); - return true; + return rv; } // Fetch Segment Descriptor -// Type=Valid なら true、Type=Invalid なら false を返す。Type=Retry はない。 +// Type=Valid なら true、Type=Invalid なら SetFault() して false を返す。 +// Type=Retry はない。 // 公式フローチャートと違って MBus Acquire された状態で呼び出すこと。 // p2-22, Figure2-6 bool m88200::FetchSegmentDesc() { - uint64 data; + busdata data; - data = MBusRead(acc_sdaddr, 4); - if ((int64)data < 0) { + MBusMakeSnoop(acc_sdaddr, IM_0); + busaddr baddr = busaddr(acc_sdaddr) | BusAddr::S | BusAddr::Size4; + // ディスクリプタの読み込みは自動的に CI (p3-18 3.6)。 + data = PhysRead(baddr, DESC_CI); + if (__predict_false(data.IsBusErr())) { + // SetFault() 済み。 return false; } - tmp_desc = (uint32)data; - tmp_desc &= (0xfffff000 | + tmp_desc = data.Data(); + tmp_desc &= (0xfffff000U | DESC_WT | DESC_SP | DESC_G | DESC_CI | DESC_WP | DESC_V); - if ((tmp_desc & DESC_V) == 0) { - fault_code = FAULT_CODE_SEGMENT; - fault_addr = acc_sdaddr; + if (__predict_false((tmp_desc & DESC_V) == 0)) { + SetFault(FAULT_CODE_SEGMENT, acc_sdaddr); putlog(4, " SD $%08x desc=$%08x SegFault", acc_sdaddr, tmp_desc); return false; } else { // Descriptor is valid - if ((tmp_desc & DESC_SP) && acc_super == 0) { - fault_code = FAULT_CODE_SUPERVISOR; - fault_addr = acc_sdaddr; + if (__predict_false((tmp_desc & DESC_SP) && IsUser())) { + SetFault(FAULT_CODE_SUPERVISOR, acc_sdaddr); putlog(4, " SD $%08x desc=$%08x SupervisorFault", acc_sdaddr, tmp_desc); return false; } - acc_pdaddr = (tmp_desc & 0xfffff000) | ((acc_laddr >> 10) & 0xffc); + acc_pdaddr = + busaddr((tmp_desc & 0xfffff000U) | ((acc_laddr >> 10) & 0xffc)) + | BusAddr::S | BusAddr::Size4; acc_stat |= tmp_desc & ACC_STAT_MASK; putlog(4, " SD $%08x pdaddr=$%08x stat=%s acc=%s", - acc_sdaddr, acc_pdaddr, + acc_sdaddr, acc_pdaddr.Addr(), stat2str(tmp_desc).c_str(), stat2str(acc_stat).c_str()); return true; @@ -1225,48 +1617,57 @@ m88200::FetchSegmentDesc() } // Fetch Page Descriptor -// Type=Valid なら true、Type=Invalid なら false を返す。Type=Retry はない。 +// Type=Valid なら true、Type=Invalid なら SetFault() して false を返す。 +// Type=Retry はない。 // 公式フローチャートと違って MBus Acquire された状態で呼び出すこと。 // p2-23, Figure2-7 bool m88200::FetchPageDesc() { - uint64 data; + busdata data; - data = MBusRead(acc_pdaddr, 4); - if ((int64)data < 0) { + MBusMakeSnoop(acc_pdaddr.Addr(), IM_0); + // ディスクリプタの読み込みは自動的に CI (p3-18 3.6)。 + data = PhysRead(acc_pdaddr, DESC_CI); + if (__predict_false(data.IsBusErr())) { + // SetFault() 済み。 return false; } - tmp_desc = (uint32)data; - tmp_desc &= (0xfffff000 | DESC_WT | DESC_SP | DESC_G | DESC_CI | + tmp_desc = data.Data(); + tmp_desc &= (0xfffff000U | DESC_WT | DESC_SP | DESC_G | DESC_CI | DESC_M | DESC_U | DESC_WP | DESC_V); - if ((tmp_desc & DESC_V) == 0) { - fault_code = FAULT_CODE_PAGE; - fault_addr = acc_pdaddr; - putlog(4, " PD $%08x desc=$%08x PageFault", acc_pdaddr, tmp_desc); + if (__predict_false((tmp_desc & DESC_V) == 0)) { + SetFault(FAULT_CODE_PAGE, acc_pdaddr.Addr()); + putlog(4, " PD $%08x desc=$%08x PageFault", + acc_pdaddr.Addr(), tmp_desc); return false; } else { // Descriptor is valid - if ((tmp_desc & DESC_SP) && acc_super == 0) { - fault_code = FAULT_CODE_SUPERVISOR; - fault_addr = acc_pdaddr; + if (__predict_false((tmp_desc & DESC_SP) && IsUser())) { + SetFault(FAULT_CODE_SUPERVISOR, acc_pdaddr.Addr()); putlog(4, " PD $%08x desc=$%08x SupervisorFault", - acc_pdaddr, tmp_desc); + acc_pdaddr.Addr(), tmp_desc); return false; } acc_stat |= tmp_desc & ACC_STAT_MASK; - if ((acc_stat & DESC_WP) && acc_IsWrite()) { - fault_code = FAULT_CODE_WRITE; + // Fig.2-7 ではここで Write Violation のテストをするとある。 + // 一方、p2-19 の本文ではここではテストせず、PATC エントリを作って + // 再サーチでこの PATC に当たってそこでテストすると書いてある + // (Table 2-2 にもディスクリプタ取得中の Write Violation はないので + // 本文の内容を支持しているように見える) が、 + // そうすると動かないので、本文が誤りだと思うことにする…。 + if (__predict_false((acc_stat & DESC_WP) && acc_IsWrite())) { // fault_addr は invalid data - fault_addr = 0xdeadbeef; - putlog(4, " PD $%08x desc=$%08x WriteFault", acc_pdaddr, tmp_desc); + SetFault(FAULT_CODE_WRITE, 0xccccccccU); + putlog(4, " PD $%08x desc=$%08x WriteFault", + acc_pdaddr.Addr(), tmp_desc); return false; } else { - putlog(4, " PD $%08x stat=%s acc=%s", acc_pdaddr, + putlog(4, " PD $%08x stat=%s acc=%s", acc_pdaddr.Addr(), stat2str(tmp_desc).c_str(), stat2str(acc_stat).c_str()); return true; @@ -1275,13 +1676,12 @@ m88200::FetchPageDesc() } // Update Page Descriptor -// Type=Valid なら true、Type=Invalid なら false を返す。Type=Retry はない。 +// Type=Valid なら true、Type=Invalid なら SetFault() して false を返す。 +// Type=Retry はない。 // p2-24, Figure2-8 bool m88200::UpdatePageDesc() { - uint64 rv; - if ((tmp_desc & DESC_M) == 0 && acc_IsWrite()) { // Update Modified bit and accrue status @@ -1295,45 +1695,91 @@ m88200::UpdatePageDesc() // Update Used bit tmp_desc |= DESC_U; - rv = MBusWrite(acc_pdaddr, tmp_desc, 4); - if ((int64)rv < 0) { + // ディスクリプタへのアクセスは自動的に CI (p3-18 3.6)。 + busdata r = PhysWrite(acc_pdaddr, tmp_desc, DESC_CI); + if (__predict_false(r.IsBusErr())) { + // SetFault() 済み。 return false; } + putlog(4, " Update PD $%08x desc=$%08x stat=%s", - acc_pdaddr, tmp_desc, stat2str(tmp_desc).c_str()); + acc_pdaddr.Addr(), tmp_desc, stat2str(tmp_desc).c_str()); return true; } +// patc[patc_index] に対応する PATC ハッシュを無効にする。 +void +m88200::InvalidatePATCHash(int patc_index) +{ + m88200PATC& p = patc[patc_index]; + int hashkey = patc_hash_func(p.lpa); + + uint64 bit = 1ULL << patc_index; + if (p.IsS()) { + patc_hash_s[hashkey] &= ~bit; + } else { + patc_hash_u[hashkey] &= ~bit; + } +} + // Create PATC Entry // 公式フローチャートと違って MBus Acquire したまま戻ること。 // p2-25, Figure2-9 void m88200::CreatePATCEntry() { - // とりあえず線形探索で memcpy しとくべ - memmove(&patc[1], &patc[0], sizeof(patc[0]) * (patc.size() - 1)); - // で、先頭に追加 - m88200PATC& p = patc[0]; + // 空きエントリがあればそれを使う。なければ一番古いエントリを使う。 + // 検索は線形探索ではなくハッシュで実装してあるので、途中に空きエントリが + // あっても (線形探索する時のような) デメリットはない。 + // 最初は全エントリが空きで、エントリが埋まるまでは patc_next は使われない。 + // 一度エントリが埋まると patc_next が生贄になる。 + + STAT(stat_patc_create); + uint pi; + if (patc_free != 0) { + // 空きがあればそれを使う。 + pi = __builtin_ctzll(patc_free); + patc_free &= ~(1ULL << pi); + } else { + // 空きがなければ FIFO。 + pi = patc_next; + if (__predict_false(++patc_next >= patc.size())) { + patc_next = 0; + } + + // 有効なはず。 + InvalidatePATCHash(pi); + } + m88200PATC& p = patc[pi]; + + // このエントリを潰して作る memset(&p, 0, sizeof(p)); - p.lpa = acc_laddr & 0xfffff000; - p.pfa = tmp_desc & 0xfffff000; - if (acc_super) { + p.lpa = acc_laddr & 0xfffff000U; + p.pfa = tmp_desc & 0xfffff000U; + if (IsSuper()) { p.lpa |= PATC_S; } p.stat = acc_stat; putlog(4, " %s %c:$%08x:$%08x stat=%s", __func__, - (p.lpa & PATC_S) ? 'S' : 'U', (p.lpa & 0xfffff000), p.pfa, + p.IsS() ? 'S' : 'U', (p.lpa & 0xfffff000U), p.pfa, stat2str(p.stat).c_str()); + + uint64 hashkey = patc_hash_func(p.lpa); + uint64 bit = 1ULL << pi; + patc_hash[hashkey] |= bit; } // アドレス変換 (デバッガ用) -uint64 -m88200::TranslatePeek(uint32 laddr, bool issuper, bool do_search) const +busaddr +m88200::TranslatePeek(busaddr addr_) const { const m88200APR *xapr; + uint32 laddr = addr_.Addr(); + bool issuper = addr_.IsSuper(); uint32 la; + uint n; // Select Area Descriptor if (issuper) { @@ -1342,33 +1788,38 @@ m88200::TranslatePeek(uint32 laddr, bool xapr = &uapr; } if (xapr->enable == 0) { - return laddr; + // 変換しない場合でも暗黙 BWP は有効…。 + if (laddr >= 0xfff00000U && issuper) { + // 必ず成立するはず。 + n = 8; + goto batc; + } + return busaddr(laddr); } // Search BATC first - la = laddr & 0xfff80000; + n = 0; + batc: + la = laddr & 0xfff80000U; la |= issuper ? BATC_S : 0; - for (const auto& b : batc) { + for (; n < batc.size(); n++) { + const auto& b = batc[n]; if (b.lba == la) { // BATC hit - return b.pba | (laddr & 0x0007ffff); + return busaddr(b.pba | (laddr & 0x0007ffffU)); } } // BATC miss, search PATC then - la = laddr & 0xfffff000; + la = laddr & 0xfffff000U; la |= issuper ? PATC_S : 0; for (const auto& p : patc) { if (p.lpa == la) { // PATC hit - return p.pfa | (laddr & 0x00000fff); + return busaddr(p.pfa | (laddr & 0x00000fffU)); } } - if (do_search == false) { - return (uint64)-1; - } - // ここからテーブルサーチ uint64 data; uint32 desc_addr; @@ -1376,33 +1827,147 @@ m88200::TranslatePeek(uint32 laddr, bool // Peek Segment Descriptor desc_addr = xapr->addr | ((laddr >> 20) & ~3U); - data = vm_phys_peek_32(desc_addr); + data = mainbus->Peek4(desc_addr); if ((int64)data < 0) { - return data; + return BusAddr::BusErr | BusAddr::TableSearched; } desc = (uint32)data; if ((desc & DESC_V) == 0) { - return (uint64)-1; + return BusAddr::BusErr | BusAddr::TableSearched; } if ((desc & DESC_SP) && issuper == false) { - return (uint64)-1; + return BusAddr::BusErr | BusAddr::TableSearched; } // Peek Page Descriptor - desc_addr = (desc & 0xfffff000) | ((laddr >> 10) & 0xffc); - data = vm_phys_peek_32(desc_addr); + desc_addr = (desc & 0xfffff000U) | ((laddr >> 10) & 0xffc); + data = mainbus->Peek4(desc_addr); if ((int64)data < 0) { - return data; + return BusAddr::BusErr | BusAddr::TableSearched; } desc = (uint32)data; if ((desc & DESC_V) == 0) { - return (uint64)-1; + return BusAddr::BusErr | BusAddr::TableSearched; } if ((desc & DESC_SP) && issuper == false) { - return (uint64)-1; + return BusAddr::BusErr | BusAddr::TableSearched; } - return (desc & 0xfffff000) | (laddr & 0x00000fff); + busaddr r((desc & 0xfffff000U) | (laddr & 0x00000fffU)); + r |= BusAddr::TableSearched; + return r; +} + + +// +// 物理アドレスアクセス +// + +// paddr はアドレス、サイズ、S/U ビットのみを参照する。 +// paddr のアドレスはそのサイズによって 1, 2, 4 バイト境界に整列していること。 +// stat はこのアクセスの制御ビット DESC_WT, DESC_G, DESC_CI。 +// 戻り値は、読み込めればその値 (右詰め)。 +// バスエラーが起きれば SetFault して BusData::BusErr を返す。 +busdata +m88200::PhysRead(busaddr paddr, uint32 stat) +{ + if ((stat & DESC_CI)) { + // キャッシュ禁止の場合の説明が少ない…。 + // メモリから読み込んで、キャッシュには置かない。 + // その際キャッシュに同エントリが存在していれば + // *たとえ EM でもコピーバックせずに* 破棄する (p3-18 の 3.6 あたり)。 + + uint32 tagaddr = (paddr.Addr() & 0xfffff000U); + uint32 setidx = (paddr.Addr() >> 4) & 0xff; + m88200CacheSet& set = setarray[setidx]; + + int line = set.Lookup(tagaddr); + if (__predict_false(line >= 0)) { + set.Update(line, m88200CacheSet::IV); + } + + // とりあえず。Table 6-2 + parent->AddCycle(7); + + MBusAcquire(); + MBusMakeSnoop(paddr.Addr(), IM_0); + busdata bd = MBusRead(paddr); + MBusRelease(); + // bd.Data は下詰めになっている。エラー時は SetFault() 済み。 + return bd; + } else { + // キャッシュ許可の場合。 + busdata data; + + data = CacheRead(paddr.Addr() & ~3U); + if (__predict_false(data.IsBusErr())) { + // SetFault() 済み。 + return data; + } + + uint size = paddr.GetSize(); + if (__predict_true(size == 4)) { + return data; + } else if (__predict_true(size == 1)) { + switch (paddr.Addr() & 3U) { + case 0: + return (data >> 24); + case 1: + return (data >> 16) & 0xff; + case 2: + return (data >> 8) & 0xff; + case 3: + return data & 0xff; + default: + __unreachable(); + } + } else if (__predict_true(size == 2)) { + if ((paddr.Addr() & 3U) == 0) { + return data >> 16; + } else { + return data & 0xffff; + } + } else { + PANIC("size must be 1, 2, 4"); + } + } +} + +// paddr はアドレス、サイズ、S/U ビットのみを参照する。 +// paddr のアドレスはそのサイズによって 1, 2, 4 バイト境界に整列していること。 +// data は右詰め。 +// stat はこのアクセスの制御ビット DESC_WT, DESC_G, DESC_CI。 +// 書き込めれば 0、バスエラーが起きれば SetFault() して BusData::BusErr を返す。 +busdata +m88200::PhysWrite(busaddr paddr, uint32 data, uint32 stat) +{ + if ((stat & DESC_CI)) { + // キャッシュ禁止の場合の説明が少ない…。 + // キャッシュには置かずにメモリに書き出す。 + // その際キャッシュに同エントリが存在していれば + // *たとえ EM でもコピーバックせずに* 破棄する (p3-18 の 3.6 あたり)。 + + uint32 tagaddr = (paddr.Addr() & 0xfffff000U); + uint32 setidx = (paddr.Addr() >> 4) & 0xff; + m88200CacheSet& set = setarray[setidx]; + + int line = set.Lookup(tagaddr); + if (__predict_false(line >= 0)) { + set.Update(line, m88200CacheSet::IV); + } + + // とりあえず。Table 6-2 + parent->AddCycle(7); + + MBusAcquire(); + MBusMakeSnoop(paddr.Addr(), IM_1); + busdata bd = MBusWrite(paddr, data); + MBusRelease(); + return bd; + } else { + // キャッシュ許可の場合。 + return CacheWrite(paddr.Addr(), data, paddr.GetSize()); + } } @@ -1412,10 +1977,10 @@ m88200::TranslatePeek(uint32 laddr, bool // このラインの状態を更新 void -m88200CacheSet::Update(int line, m88200CacheSet::Status status) +m88200CacheSet::Update(uint line, m88200CacheSet::Status status) { vv[line] = status; - if (status == IV) { + if (__predict_false(status == IV)) { // 無効なら tag[line] |= TAG_INVALID; L = TryUnuseLine(L, line); @@ -1425,8 +1990,8 @@ m88200CacheSet::Update(int line, m88200C // CSSP L5-L0 の処理。 // 引数 tmpL の状態から line を最新にしたらどうなるか、を返す。 // 表示処理で一時変数に対して処理が必要なため分離してある。 -int -m88200CacheSet::TryUseLine(int tmpL, int line) +/*static*/ uint +m88200CacheSet::TryUseLine(uint tmpL, int line) { // L フィールドは 3bit, 2bit, 1bit で構成され、 // 他のラインの対応ビットを落として、 @@ -1450,8 +2015,8 @@ m88200CacheSet::TryUseLine(int tmpL, int // CSSP L5-L0 の処理。 // 引数 tmpL の状態から line を最古にしたらどうなるか、を返す。 -int -m88200CacheSet::TryUnuseLine(int tmpL, int line) +/*static*/ uint +m88200CacheSet::TryUnuseLine(uint tmpL, int line) { // Use のちょうど反転論理 if (line == 3) { @@ -1471,8 +2036,8 @@ m88200CacheSet::TryUnuseLine(int tmpL, i // CSSP L5-L0 の処理。 // 引数 tmpL の状態で、最新の line を返す。 // 表示処理で一時変数に対して処理が必要なため分離してある。 -int -m88200CacheSet::TryGetOldestLine(int tmpL) +/*static*/ int +m88200CacheSet::TryGetOldestLine(uint tmpL) { if (tmpL < 8) { return 3; @@ -1493,52 +2058,14 @@ m88200CacheSet::TryGetOldestLine(int tmp int m88200CacheSet::SelectOldestLine() const { -#if 0 - int line; - - // Invalid にしたときに順序を逆回しすればこの比較は不要? - - // Invalid line があればそれを選択 - for (line = 0; line < 4; line++) { - if (vv[line] == Status::IV) { - return line; - } - } -#endif - // なければ、最も古いラインを差し出す return TryGetOldestLine(L); } -// 指定の line に1ライン(4word)読み込む。 -// 成功すれば 0 を返す。 -// バスエラーなら (uint64)-1 を返す。この場合呼び出し側で fault_code, -// fault_addr を設定すること。(ここは m88200 クラスではないのでセットできない) -uint64 -m88200CacheSet::ReadLine(int line, uint32 tagaddr) -{ - uint32 addr; - uint64 data; - - // タグを更新 - tag[line] = tagaddr; - - addr = tag[line] | (setidx << 4); - for (int i = 0; i < 4; i++) { - data = vm_phys_read_32(addr); - if ((int64)data < 0) { - return data; - } - word[line * 4 + i] = data; - addr += 4; - } - return 0; -} - // キャッシュの指定の line, word に data を書き込む。 // size は 1, 2, 4 バイト。 void -m88200CacheSet::Write(int line, uint32 paddr, uint32 data, int size) +m88200CacheSet::Write(uint line, uint32 paddr, uint32 data, uint size) { uint32 wordidx = (paddr >> 2) & 0x03; uint32 data32; @@ -1551,23 +2078,23 @@ m88200CacheSet::Write(int line, uint32 p data32 = word[line * 4 + wordidx]; if (size == 2) { if ((paddr & 2) == 0) { - data32 = (data32 & 0x0000ffff) | (data << 16); + data32 = (data32 & 0x0000ffffU) | (data << 16); } else { - data32 = (data32 & 0xffff0000) | data; + data32 = (data32 & 0xffff0000U) | data; } } else { switch (paddr & 3) { case 0: - data32 = (data32 & 0x00ffffff) | (data << 24); + data32 = (data32 & 0x00ffffffU) | (data << 24); break; case 1: - data32 = (data32 & 0xff00ffff) | (data << 16); + data32 = (data32 & 0xff00ffffU) | (data << 16); break; case 2: - data32 = (data32 & 0xffff00ff) | (data << 8); + data32 = (data32 & 0xffff00ffU) | (data << 8); break; case 3: - data32 = (data32 & 0xffffff00) | data; + data32 = (data32 & 0xffffff00U) | data; break; default: __unreachable(); @@ -1576,32 +2103,12 @@ m88200CacheSet::Write(int line, uint32 p word[line * 4 + wordidx] = data32; } -// 指定の set,line をコピーバックする。 -// 成功すれば 0 を返す。 -// バスエラーなら (uint64)-1 を返す。この場合呼び出し側で fault_code, -// fault_addr を設定すること。(ここは m88200 クラスではないのでセットできない) -uint64 -m88200CacheSet::CopyBackLine(int line) -{ - uint32 addr; - - addr = tag[line] | (setidx << 4); - for (int i = 0; i < 4; i++) { - uint64 rv = vm_phys_write_32(addr, word[line * 4 + i]); - if ((int64)rv < 0) { - return rv; - } - addr += 4; - } - return 0; -} - // キャッシュを検索。 // ヒットすれば line 番号(0..3) を返す。ヒットしなければ -1 を返す。 int m88200CacheSet::Lookup(uint32 tagaddr) const { - for (int line = 0; line < 4; line++) { + for (uint line = 0; line < 4; line++) { if (tag[line] == tagaddr) { return line; } @@ -1610,22 +2117,77 @@ m88200CacheSet::Lookup(uint32 tagaddr) c } +// キャッシュの指定の set, line にメモリから 1 ライン(4word) 読み込む。 +// 成功すれば true を返す。 +// バスエラーが起きれば SetFault() して false を返す。 +bool +m88200::ReadLine(m88200CacheSet& set, uint line, uint32 tagaddr) +{ + // タグを更新 + set.tag[line] = tagaddr; + + busaddr addr = busaddr(set.tag[line] | (set.setidx << 4)) | acc_super; + busdata r = mainbus->ReadBurst16(addr, &set.word[line * 4]); + if (__predict_true(r.IsBusErr() == false)) { + parent->AddWait(r.GetWait()); + return true; + } else { + addr |= BusAddr::Size4; + for (uint i = 0; i < 4; i++) { + busdata bd = mainbus->Read(addr); + parent->AddWait(r.GetWait()); + if (__predict_false(bd.IsBusErr())) { + SetFault(FAULT_CODE_BUSERR, addr.Addr()); + return false; + } + set.word[line * 4 + i] = bd.Data(); + addr += 4; + } + } + return true; +} + +// キャッシュの指定の set, line の1ライン(4word) を書き出す (コピーバック)。 +// 成功すれば true を返す。 +// バスエラーが起きれば SetFault() して false を返す。 +// コピーバックの成功/失敗など状況に応じて、呼び出し元が set.Update() すること。 +bool +m88200::CopyBackLine(m88200CacheSet& set, uint line) +{ + busaddr addr = busaddr(set.tag[line] | (set.setidx << 4)) | acc_super; + busdata r = mainbus->WriteBurst16(addr, &set.word[line * 4]); + if (__predict_true(r.IsBusErr() == false)) { + parent->AddWait(r.GetWait()); + return true; + } else { + addr |= BusAddr::Size4; + for (uint i = 0; i < 4; i++) { + busdata bd = mainbus->Write(addr, set.word[line * 4 + i]); + parent->AddWait(bd.GetWait()); + if (__predict_false(bd.IsBusErr())) { + SetFault(FAULT_CODE_BUSERR, addr.Addr()); + return false; + } + addr += 4; + } + } + return true; +} // キャッシュに対して paddr の読み込みを行う。 // paddr は 32bit 境界のアドレスであること。 // 読み込めれば該当の32bitワードを返す。 -// 何らかエラーが起きれば (uint64)-1 を返す。エラー要因は fault_code とか参照。 +// バスエラーが起きれば SetFault() して BusData::BusErr を返す。 // p.3-8 Figure 3-3 -uint64 +busdata m88200::CacheRead(uint32 paddr) { int line; - uint64 rv; assert((paddr & 3) == 0); // タグとセット番号 - uint32 tagaddr = (paddr & 0xfffff000); + uint32 tagaddr = (paddr & 0xfffff000U); uint32 setidx = (paddr >> 4) & 0xff; uint32 wordidx = (paddr >> 2) & 0x03; @@ -1633,24 +2195,28 @@ m88200::CacheRead(uint32 paddr) putlog(3, "CacheRead paddr=$%08x (set=$%02x)", paddr, setidx); line = set.Lookup(tagaddr); - if (line >= 0) { + if (__predict_true(line >= 0)) { // Cache Hit - putlog(4, " CacheRead hit (line=%d,word=%d)", line, wordidx); + putlog(4, " CacheRead hit (line=%u,word=%u)", line, wordidx); + parent->AddCycle(1); goto success; } // Cache Miss + parent->AddCycle(10); // Table.6-2 + // reply <- Wait MBusAcquire(); // Select cache line for replacement line = set.SelectOldestLine(); - putlog(4, " CacheRead miss (replace line=%d)", line); + putlog(4, " CacheRead miss (replace line=%u)", line); if (set.vv[line] == m88200CacheSet::EM) { - rv = set.CopyBackLine(line); - if ((int64)rv < 0) { + parent->AddCycle(7); // Table.6-2 + if (CopyBackLine(set, line) == false) { + // SetFault() 済み。 goto error; } } @@ -1659,8 +2225,9 @@ m88200::CacheRead(uint32 paddr) set.Update(line, m88200CacheSet::IV); // Read line from memory - rv = set.ReadLine(line, tagaddr); - if ((int64)rv < 0) { + MBusMakeSnoop(paddr, IM_0); + if (ReadLine(set, line, tagaddr) == false) { + // SetFault() 済み。 goto error; } @@ -1669,56 +2236,58 @@ m88200::CacheRead(uint32 paddr) // Update cache line set.Update(line, m88200CacheSet::SU); - putlog(4, " CacheRead updated (line=%d,word=%d)", line, wordidx); + putlog(4, " CacheRead updated (line=%u,word=%u)", line, wordidx); success: set.Use(line); return set.word[line * 4 + wordidx]; error: MBusRelease(); - fault_code = FAULT_CODE_BUSERR; - fault_addr = paddr; - return (uint64)-1; + return BusData::BusErr; } // キャッシュに対して paddr への data の書き込みを行う。size は 1, 2, 4 バイト。 // paddr は size に応じた境界にあること。 -// 書き込めれば 0、エラーが起きれば (uint64)-1 を返す。 -// エラー要因は fault_code とか参照。 +// 書き込めれば 0、バスエラーが起きれば SetFault() して BusData::BusErr を返す。 // p.3-10 Figure 3-5 -uint64 -m88200::CacheWrite(uint32 paddr, uint32 data, int size) +busdata +m88200::CacheWrite(uint32 paddr, uint32 data, uint size) { int line; - uint64 rv; + busaddr baddr; + busdata bd; assert((paddr & (size - 1)) == 0); // タグとセット番号 - uint32 tagaddr = (paddr & 0xfffff000); + uint32 tagaddr = (paddr & 0xfffff000U); uint32 setidx = (paddr >> 4) & 0xff; m88200CacheSet& set = setarray[setidx]; putlog(3, "CacheWrite paddr=$%08x (set=$%02x)", paddr, setidx); line = set.Lookup(tagaddr); - if (line >= 0) { + if (__predict_true(line >= 0)) { // Cache Hit + parent->AddCycle(1); return CacheWriteHit(set, line, paddr, data, size); } // Cache Miss + parent->AddCycle(14); // Table.6-2 + // reply <- Wait MBusAcquire(); // Select cache line for replacement line = set.SelectOldestLine(); - putlog(4, " CacheWrite miss (replace line=%d)", line); + putlog(4, " CacheWrite miss (replace line=%u)", line); if (set.vv[line] == m88200CacheSet::EM) { - rv = set.CopyBackLine(line); - if ((int64)rv < 0) { + parent->AddCycle(7); // Table.6-2 + if (CopyBackLine(set, line) == false) { + // SetFault() 済み。 goto error; } } @@ -1727,22 +2296,34 @@ m88200::CacheWrite(uint32 paddr, uint32 set.Update(line, m88200CacheSet::IV); // Read line with intent to modify - rv = set.ReadLine(line, tagaddr); - if ((int64)rv < 0) { + MBusMakeSnoop(paddr, IM_1); + if (ReadLine(set, line, tagaddr) == false) { + // SetFault() 済み。 goto error; } // Write data to memory - rv = MBusWrite(paddr, data, size); - if ((int64)rv < 0) { - return rv; + baddr = busaddr(paddr) | acc_super | busaddr::Size(size); + bd = MBusWrite(baddr, data); + if (__predict_false(bd.IsBusErr())) { + // SetFault() 済み。 + goto error; } // Write data into cache set.Write(line, paddr, data, size); // Mark line exclusive unmodified - set.Update(line, m88200CacheSet::EU); + // ただし Fig.3-12 によると、WriteThrough の時は常に IV と SU の + // 二状態しかないはずなので、ここは正しくは + // Mark line shared unmodified (If WT), + // Mark line exclusive unmodified (Otherwise) + // なのでは。これなら Fig.3-6 とも整合する。 + if ((acc_stat & DESC_WT)) { + set.Update(line, m88200CacheSet::SU); + } else { + set.Update(line, m88200CacheSet::EU); + } set.Use(line); MBusRelease(); @@ -1750,27 +2331,22 @@ m88200::CacheWrite(uint32 paddr, uint32 error: MBusRelease(); - fault_code = FAULT_CODE_BUSERR; - fault_addr = paddr; - return (uint64)-1; + return BusData::BusErr; } // キャッシュがヒットした場合。 -// 書き込めれば 0、エラーが起きれば (uint64)-1 を返す。 +// 書き込めれば 0、バスエラーが起きれば SetFault して BusData::BusErr を返す。 // p3-11 Figure 3-6 -uint64 -m88200::CacheWriteHit(m88200CacheSet& set, int line, - uint32 paddr, uint32 data, int size) +busdata +m88200::CacheWriteHit(m88200CacheSet& set, uint line, + uint32 paddr, uint32 data, uint size) { - uint64 rv; - - if (set.vv[line] == m88200CacheSet::SU) { + if (__predict_false(set.vv[line] == m88200CacheSet::SU)) { // Line Shared Unmodified の場合 - putlog(4, " CacheWrite hit shared unmodified (line=%d)", line); + putlog(4, " CacheWrite hit shared unmodified (line=%u)", line); - // WriteThrough と Global は最後の状態変化だけが違う - if ((acc_stat & (DESC_WT | DESC_G))) { + if ((acc_stat & DESC_WT)) { // reply = Wait; MBusAcquire(); @@ -1778,34 +2354,48 @@ m88200::CacheWriteHit(m88200CacheSet& se set.Write(line, paddr, data, size); // Write data to memory - rv = MBusWrite(paddr, data, size); - if ((int64)rv < 0) { - MBusRelease(); - return rv; - } + MBusMakeSnoop(paddr, IM_1); + busaddr baddr = busaddr(paddr) | acc_super | busaddr::Size(size); + busdata bd = MBusWrite(baddr, data); - if ((acc_stat & DESC_WT)) { + if (__predict_true(bd.IsOK())) { // Mark line shared unmodified set.Update(line, m88200CacheSet::SU); - } else { + set.Use(line); + } + + MBusRelease(); + return bd; + } else if ((acc_stat & DESC_G)) { + // reply = Wait; + MBusAcquire(); + + // Write data to cache + set.Write(line, paddr, data, size); + + // Write data to memory + MBusMakeSnoop(paddr, IM_1); + busaddr baddr = busaddr(paddr) | acc_super | busaddr::Size(size); + busdata bd = MBusWrite(baddr, data); + + if (__predict_true(bd.IsOK())) { // Mark line exclusive unmodified set.Update(line, m88200CacheSet::EU); + set.Use(line); } - set.Use(line); MBusRelease(); - return 0; + return bd; } // どちらでもない場合は Line Exclusive と同じ処理に落ちる + } else { + // Line Exclusive の場合 + putlog(4, " CacheWrite hit exclusive (line=%u)", line); } - // Line Exclusive の場合 - - putlog(4, " CacheWrite hit exclusive (line=%d)", line); - // Write data into cache - putlog(4, " CacheWrite line=%d $%08x sz=%d", line, paddr, size); + putlog(4, " CacheWrite line=%u $%08x sz=%u", line, paddr, size); set.Write(line, paddr, data, size); // Mark line exclusive modified @@ -1814,56 +2404,152 @@ m88200::CacheWriteHit(m88200CacheSet& se return 0; } -// paddr への xmem を行う。size は 1, 2, 4 バイト。 -// 成功すれば読み出した値、エラーが起きれば (uint64)-1 を返す。 +// paddr への xmem を行う。size は 1, 4 バイト (2バイトはない)。 +// 成功すれば読み出し値、エラーが起きれば SetFault して BusData::BusErr を返す。 // p3-13, Figure3-7 -uint64 -m88200::CacheXmem(uint32 paddr, uint32 data, int size) +busdata +m88200::CacheXmem(uint32 paddr, uint32 data, uint size) { int line; - uint64 rv; + busdata bd; assert((paddr & (size - 1)) == 0); // タグとセット番号 - uint32 tagaddr = (paddr & 0xfffff000); + uint32 tagaddr = (paddr & 0xfffff000U); uint32 setidx = (paddr >> 4) & 0xff; m88200CacheSet& set = setarray[setidx]; putlog(3, "CacheXmem paddr=$%08x (set=$%02x)", paddr, setidx); - line = set.Lookup(tagaddr); - if (line >= 0 && set.vv[line] == m88200CacheSet::EM) { - // Cache Hit (and Line exclusive modified) - putlog(4, " CacheXmem hit and EM (line=%d)", line); + // ちょっとフローチャートとは一対一対応しないけど、 + // 要はどのパスを通っても必要になる前に一度だけ MBusAcquire + Snoop する + // ということのはず。 + // うちではキャッシュ操作と Mbus 操作の順を入れ替えても影響はない。 + MBusAcquire(); + MBusMakeSnoop(paddr, IM_1); - MBusAcquire(); + line = set.Lookup(tagaddr); + if (__predict_true(line >= 0)) { + // Cache Hit - rv = set.CopyBackLine(line); - if ((int64)rv < 0) { - goto error; + // xmem はそもそも CI 相当だが、Read/Write と違って EM なら + // コピーバックする。(p3-12 3.4.3) + if (set.vv[line] == m88200CacheSet::EM) { + // Line exclusive modified + putlog(4, " CacheXmem hit and EM (line=%u)", line); + + parent->AddCycle(7); // Table.6-2 + if (CopyBackLine(set, line) == false) { + // SetFault() 済み。 + MBusRelease(); + return BusData::BusErr; + } + } else { + // Otherwise + putlog(4, " CacheXmem hit and unmodified (line=%u)", line); } - set.Update(line, m88200CacheSet::IV); } else { - // Cache Miss or (Cache Hit but other than exclusive modified) + // Cache Miss + putlog(4, " CacheXmem miss"); + } - if (line >= 0) { - // Cache Hit and Otherwise (= !EM) - putlog(4, " CacheXmem hit but !EM (line=%d)", line); - set.Update(line, m88200CacheSet::IV); - } else { - putlog(4, " CacheXmem miss"); - } + busaddr baddr = busaddr(paddr) | acc_super | busaddr::Size(size); + bd = MBusXmem(baddr, data); + MBusRelease(); + // 失敗なら SetFault() 済み。 + return bd; +} - MBusAcquire(); +// MBus 使用権を取得する +void +m88200::MBusAcquire() +{ + // アービトレーションのたびに1クロックかかる(?) + // よく分からんけど、とりあえず、CMMU は一度所有権を持ったら放さない、 + // 別の CMMU がバスリクエストすると所有権はその CMMU に移る、とする。 + if (__predict_false(mbus_master != this)) { + mbus_master = this; + parent->AddCycle(1); } +} - rv = MBusXmem(paddr, data, size); - MBusRelease(); - return rv; +// 他 CMMU にバススヌープさせるポイント。 +// 本来はバスマスタ CMMU が MBus にアドレスと IM を出すと、それを監視して +// いる他 CMMU が必要に応じて反応するのだが、ここでは全部マスタ主導で行う。 +// Figure 3-8, 3-9 +void +m88200::MBusMakeSnoop(uint32 paddr, bool im) +{ + if ((acc_stat & DESC_G) == 0) { + return; + } - error: + // MBus Status <- Wait (2 clocks) + // 本来はスヌープをするスレーブ側が 2 クロックかかるのだが、 + // 個別の CMMU がクロックを持っていない実装なのでマスタ側で + // クロックを消費したことにする。 + parent->AddCycle(2); + + // 本来はここで解放ではなく、スレーブ側が反応したい時にバスリクエストを + // 出してそれによって手放すのだが、その機構はないので、こちらが自主的に + // 一旦手放したようにしておく。とは言っても現状 MBusRelease() はダミーで + // 実際には他の誰かが MBusAcquire() を呼ぶまで握りっぱなしなので、 + // あまり問題ないはず。 MBusRelease(); - return rv; + for (const auto other : other_cmmu) { + other->Snoop(paddr, im); + } + MBusAcquire(); +} + +// バススヌープ (スレーブ側)。 +// 本来はバスマスタでない CMMU は、バスマスタが MBus に出すアドレス情報を +// 監視し、必要ならそれに反応するのだが、ここでは全部マスタ主導で行う。 +// こっちはそのマスタから呼ばれるスレーブ側。 +// Figure 3-8, 3-9 +void +m88200::Snoop(uint32 paddr, bool im) +{ + assert((sctr & SCTR_SE)); + + uint32 tagaddr = (paddr & 0xfffff000U); + uint32 setidx = (paddr >> 4) & 0xff; + + m88200CacheSet& set = setarray[setidx]; + int line = set.Lookup(tagaddr); + + if (line >= 0) { + // Cache hit + if (set.vv[line] == m88200CacheSet::EM) { + // Line exclusive modified + + // Assert retry + + // Request MBus + // 実際にはここで MBus 使用権を要求して獲得するのだが + // その機構はなくその代わり Acquire を呼ぶだけでいける。 + MBusAcquire(); + bool r = CopyBackLine(set, line); + MBusRelease(); + if (r == false) { + // Set CE bit in system status register + return; + } + } else { + // Otherwise + } + + // Modified でも Unmodified でも IM によって SU/IV に変えるところは同じ。 + if (im == IM_0) { + // Mark line shared unmodified (if IM=0) + set.Update(line, m88200CacheSet::SU); + // よそによって使われただけなのでこちらの L は更新しなくていいか。 + } else { + // Mark line invalid (if IM=1) + set.Update(line, m88200CacheSet::IV); + } + } + // Resume servicing PBus }