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來看看Pipeline中的flush操作

flush

在Stage中，對于Flush有提供這兩個函數：

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，調用flush函數，會牽涉到internals.request中的fulsh以及flushRoot兩個元素：

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

那么來分別看下這兩個元素在Pipeline的build函數中都起了什么作用。

在build函數中，對于處于pipeline中沒有驅動其他Stage的Stage，會調用propagateRequirements函數：

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

同時，build函數中有定義：

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

在函數propagateRequirements中：

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

也就意味著如果當前stage中若flush非空，則會將flush中的所有信號進行或操作得到一個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
}

對于驅動當前stage的Connection Logic，也會對flush有進行檢測：

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)
}
}
}

我們著重關注和flush相關的邏輯。首先會講flush注冊到驅動當前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，故對于驅動當前Stage的master側Stage，會調用其flush函數以flush為變量為其注冊flush動作(注意，root參數傳輸的為false)。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關系里，默認情況下：

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

而當flushRoot非空時，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，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flush為true時，s.valid將會在下一拍驅動為0，即下一級的Stage的input.valid將會在下一拍清零。

功能總結

結合Pipeline中的源代碼，可以總結下flushIt的作用。

調用flushIt函數，會想request.flush中添加cond，若root 為true，則會向request.flushRoot中同時添加cond。

request.flush作用：

對StageN調用flushIt，在pipeline.build函數中會向其所有的前級Stage中同樣添加調用相應的flushIt函數(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用于清除當前級的output.valid

默認情況下，每一級的output.valid:=input.valid

當flushRoot.orR為True時，會立即清除當前Stage的output.valid

flushRoot中的元素并不會向前級傳輸

flushRoot的作用區分：

當在StageN調用flushIt時如果希望cond為true時下一拍不希望Stage(N+1）input.valid拉起，則需將root設置為true。否則因為output.valid:=input.valid，stageN的output.valid會驅動下一級的input.valid為True(之所以前向傳輸調用flushIt時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調用flushIt函數，當io.cond為true時，整個流水線都將會清空。而由于root默認為true，故io.cond為true時，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設置為false，那么io.cond為true時io.data_out.valid仍可能為True。

審核編輯：湯梓紅