來看看Pipeline中的flush操作

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來看看Pipeline中的flush操作

flush

在Stage中，對于Flush有提供這兩個(gè)函數(shù)：

defflushIt(): Unit = flushIt(ConditionalContext.isTrue)
defflushIt(cond : Bool, root : Boolean = true): Unit = {
internals.request.flush += cond
if(root) internals.request.flushRoot += cond
}

可以看出，調(diào)用flush函數(shù)，會牽涉到internals.request中的fulsh以及flushRoot兩個(gè)元素：

val flush = ArrayBuffer[Bool]()
val flushRoot = ArrayBuffer[Bool]()

那么來分別看下這兩個(gè)元素在Pipeline的build函數(shù)中都起了什么作用。

在build函數(shù)中，對于處于pipeline中沒有驅(qū)動其他Stage的Stage，會調(diào)用propagateRequirements函數(shù)：

for(end<- connectionsWithoutSinks){
??propagateRequirements(end)
}

同時(shí)，build函數(shù)中有定義：

val clFlush = mutable.LinkedHashMap[ConnectionLogic, Bool]()

在函數(shù)propagateRequirements中：

var flush= stage.internals.request.flush.nonEmpty generate orR(stage.internals.request.flush)

也就意味著如果當(dāng)前stage中若flush非空，則會將flush中的所有信號進(jìn)行或操作得到一個(gè)flush信號。

(stage.internals.arbitration.isFlushed, flush) match {
case(null, null) =>
case(x, null) =>stage.isFlushed := False
case(_, x) =>stage.isFlushed := flush
}

若flush非空，那么就會驅(qū)動賦值給stage中的internals.arbitration.

isFlushed。

defisFlushed:Bool = {
if(internals.arbitration.isFlushed == null) internals.arbitration.isFlushed = ContextSwapper.outsideCondScope(Bool())
internals.arbitration.isFlushed
}

對于驅(qū)動當(dāng)前stage的Connection Logic，也會對flush有進(jìn)行檢測：

c.logics.reverseIterator.foreach{ l =>
clFlush(l) = flush
clFlushNext(l) = flushNext
clFlushNextHit(l) = null
if(flushNext != null){
clFlushNextHit(l) = Bool()
flush = flush match {
casenull=> clFlushNext(l) && clFlushNextHit(l)
case_ => flush || clFlushNext(l) && clFlushNextHit(l)
}
flushNext = l.alwasContainsSlaveToken match {
casetrue=> null
casefalse=> clFlushNext(l) && !clFlushNextHit(l)
}
}
if(flush != null) c.m.flushIt(flush, false)
if(flushNext != null) c.m.flushNext(flushNext)
clThrowOne(l) = throwOne
clThrowOneHit(l) = null
if(throwOne != null){
clThrowOneHit(l) = Bool()
throwOne = l.alwasContainsSlaveToken match {
casetrue=> null
casefalse=> clThrowOne(l) && !clThrowOneHit(l)
}
}
}

我們著重關(guān)注和flush相關(guān)的邏輯。首先會講flush注冊到驅(qū)動當(dāng)前Stage的Conntection Logic中的clFlush中：

clFlush(l) = flush

此處flushNext我們先不用管，為null。而flush為非空，故對于驅(qū)動當(dāng)前Stage的master側(cè)Stage，會調(diào)用其flush函數(shù)以flush為變量為其注冊flush動作(注意，root參數(shù)傳輸?shù)臑閒alse)。也就具備了前向傳播的特性：

c.m.flushIt(flush, false)

隨后通過遞歸，flush動作也就回一直向前傳播：

for(m <- stageMasters(stage)){
??if(stage.internals.arbitration.propagateReady) m.internals.arbitration.propagateReady = true
??propagateRequirements(m)
}

在每一級的Stage關(guān)系里，默認(rèn)情況下：

s.output.valid := s.input.valid

而當(dāng)flushRoot非空時(shí)，則會：

if(s.internals.request.flushRoot.nonEmpty) s.output.validclearWhen(s.internals.arbitration.isFlushingRoot)

也就意味著output.valid會立即清空。

而在處理InterConnection時(shí)，會用到上面的clFlush：

valarea = l.on(m, s, clFlush(l), clFlushNext(l), clFlushNextHit(l), clThrowOne(l), clThrowOneHit(l))

我們以M2S為例，其中定義了：

if (flush!= null&& !flushPreserveInput) s.valid clearWhen(flush)

s.valid為寄存器，也就意味著當(dāng)flush為true時(shí)，s.valid將會在下一拍驅(qū)動為0，即下一級的Stage的input.valid將會在下一拍清零。

功能總結(jié)

結(jié)合Pipeline中的源代碼，可以總結(jié)下flushIt的作用。

調(diào)用flushIt函數(shù)，會想request.flush中添加cond，若root 為true，則會向request.flushRoot中同時(shí)添加cond。

request.flush作用：

對StageN調(diào)用flushIt，在pipeline.build函數(shù)中會向其所有的前級Stage中同樣添加調(diào)用相應(yīng)的flushIt函數(shù)(root為false)

request.flush主要在conntecion Logic中起作用，用于清除s.valid，即下一級的input.valid。

request.flushRoot的作用：

request.flushRoot用于清除當(dāng)前級的output.valid

默認(rèn)情況下，每一級的output.valid:=input.valid

當(dāng)flushRoot.orR為True時(shí)，會立即清除當(dāng)前Stage的output.valid

flushRoot中的元素并不會向前級傳輸

flushRoot的作用區(qū)分：

當(dāng)在StageN調(diào)用flushIt時(shí)如果希望cond為true時(shí)下一拍不希望Stage(N+1）input.valid拉起，則需將root設(shè)置為true。否則因?yàn)閛utput.valid:=input.valid，stageN的output.valid會驅(qū)動下一級的input.valid為True(之所以前向傳輸調(diào)用flushIt時(shí)root=false，原因在于flush會作用于Connection Logic確保下一拍valid清零)。

example

給一個(gè)簡單的example：

caseclassTest5() extendsComponent{
val io=newBundle{
val data_in=slave(Flow(UInt(8bits)))
val data_out=master(Flow(UInt(8bits)))
val cond=inBool()
}
noIoPrefix()
val A=Stageable(UInt(8bits))
val pip=newPipeline{
val stage0=newStage{
internals.input.valid:=io.data_in.valid
A:=io.data_in.payload
}
val stage1=newStage(Connection.M2S()){}
val stage2=newStage(Connection.M2S()){
io.data_out.valid:=internals.output.valid
io.data_out.payload:=A
this.flushIt(io.cond)
}
}
}

這里在stage2調(diào)用flushIt函數(shù)，當(dāng)io.cond為true時(shí)，整個(gè)流水線都將會清空。而由于root默認(rèn)為true，故io.cond為true時(shí)，io.data_out.valid會立即為0，即等效于：

io.data_out.valid:=internals.output.valid&(~io.cond)

如果root設(shè)置為false，那么io.cond為true時(shí)io.data_out.valid仍可能為True。

審核編輯：湯梓紅