add external memory request interface for vec unit
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8b6b0f5367
@ -171,7 +171,7 @@ object Constants
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// rocketNBDCacheDM parameters
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val CPU_DATA_BITS = 64;
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val CPU_TAG_BITS = 6;
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val CPU_TAG_BITS = 9;
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val DCACHE_TAG_BITS = 1 + CPU_TAG_BITS;
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val OFFSET_BITS = 6; // log2(cache line size in bytes)
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val NMSHR = 2; // number of primary misses
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@ -122,6 +122,9 @@ class rocketProc extends Component
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dpath.io.fpu <> fpu.io.dpath
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}
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ctrl.io.ext_mem.req_val := Bool(false)
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dpath.io.ext_mem.req_val := Bool(false)
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if (HAVE_VEC)
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{
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val vu = new vu()
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@ -35,6 +35,7 @@ class ioCtrlDpath extends Bundle()
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val id_eret = Bool(OUTPUT);
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val wb_eret = Bool(OUTPUT);
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val mem_load = Bool(OUTPUT);
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||||
val ex_ext_mem_val = Bool(OUTPUT);
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val ex_fp_val= Bool(OUTPUT);
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||||
val ex_wen = Bool(OUTPUT);
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val mem_wen = Bool(OUTPUT);
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@ -78,6 +79,7 @@ class ioCtrlAll extends Bundle()
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||||
val console = new ioConsole(List("rdy"));
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||||
val imem = new ioImem(List("req_val", "resp_val")).flip();
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||||
val dmem = new ioDmem(List("req_val", "req_kill", "req_rdy", "req_cmd", "req_type", "resp_miss", "resp_nack")).flip();
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||||
val ext_mem = new ioDmem(List("req_val", "req_cmd", "req_type", "resp_nack"))
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||||
val vcmdq = new io_vec_cmdq(List("ready", "valid"))
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||||
val vximm1q = new io_vec_ximm1q(List("ready", "valid"))
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||||
val vximm2q = new io_vec_ximm2q(List("ready", "valid"))
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||||
@ -319,7 +321,8 @@ class rocketCtrl extends Component
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||||
val ex_reg_xcpt_syscall = Reg(resetVal = Bool(false));
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||||
val ex_reg_fp_val = Reg(resetVal = Bool(false));
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||||
val ex_reg_replay = Reg(resetVal = Bool(false));
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||||
val ex_reg_load_use = Reg(resetVal = Bool(false));
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||||
val ex_reg_load_use = Reg(resetVal = Bool(false));
|
||||
val ex_reg_ext_mem_val = Reg(resetVal = Bool(false))
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||||
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||||
val mem_reg_wen = Reg(resetVal = Bool(false));
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||||
val mem_reg_fp_wen = Reg(resetVal = Bool(false));
|
||||
@ -334,6 +337,7 @@ class rocketCtrl extends Component
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||||
val mem_reg_xcpt_syscall = Reg(resetVal = Bool(false));
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||||
val mem_reg_replay = Reg(resetVal = Bool(false));
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||||
val mem_reg_kill = Reg(resetVal = Bool(false));
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||||
val mem_reg_ext_mem_val = Reg(resetVal = Bool(false))
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||||
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||||
val wb_reg_wen = Reg(resetVal = Bool(false));
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||||
val wb_reg_fp_wen = Reg(resetVal = Bool(false));
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||||
@ -409,8 +413,9 @@ class rocketCtrl extends Component
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||||
ex_reg_replay <== id_reg_replay || ex_reg_replay_next;
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||||
ex_reg_load_use <== id_load_use;
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||||
}
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||||
ex_reg_mem_cmd <== id_mem_cmd;
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||||
ex_reg_mem_type <== id_mem_type;
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||||
ex_reg_ext_mem_val <== io.ext_mem.req_val
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||||
ex_reg_mem_cmd <== Mux(io.ext_mem.req_val, io.ext_mem.req_cmd, id_mem_cmd).toUFix
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||||
ex_reg_mem_type <== Mux(io.ext_mem.req_val, io.ext_mem.req_type, id_mem_type).toUFix
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||||
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||||
val beq = io.dpath.br_eq;
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||||
val bne = ~io.dpath.br_eq;
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||||
@ -467,6 +472,7 @@ class rocketCtrl extends Component
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||||
mem_reg_xcpt_fpu <== ex_reg_fp_val && !io.dpath.status(SR_EF).toBool;
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||||
mem_reg_xcpt_syscall <== ex_reg_xcpt_syscall;
|
||||
}
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||||
mem_reg_ext_mem_val <== ex_reg_ext_mem_val;
|
||||
mem_reg_mem_cmd <== ex_reg_mem_cmd;
|
||||
mem_reg_mem_type <== ex_reg_mem_type;
|
||||
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||||
@ -575,13 +581,14 @@ class rocketCtrl extends Component
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||||
val ex_btb_match = ex_reg_btb_hit && io.dpath.btb_match
|
||||
val take_pc_ex = !ex_btb_match && br_taken || ex_reg_btb_hit && !br_taken
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||||
val take_pc_wb = wb_reg_replay || wb_reg_exception || wb_reg_eret;
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||||
take_pc <== take_pc_ex || take_pc_wb;
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||||
take_pc := take_pc_ex || take_pc_wb;
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// replay mem stage PC on a DTLB miss or a long-latency writeback
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||||
val mem_ll_wb = io.dpath.mem_wb || io.dpath.mul_result_val || io.dpath.div_result_val
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||||
val replay_mem = io.dtlb_miss || mem_reg_wen && mem_ll_wb || io.dmem.resp_nack || mem_reg_replay
|
||||
val kill_mem = io.dtlb_miss || mem_reg_wen && mem_ll_wb || io.dmem.resp_nack || take_pc_wb || mem_exception || mem_reg_kill
|
||||
val kill_dcache = io.dtlb_miss || mem_reg_wen && mem_ll_wb || take_pc_wb || mem_exception || mem_reg_kill
|
||||
val dmem_kill_mem = io.dpath.mem_valid && (io.dtlb_miss || io.dmem.resp_nack)
|
||||
val replay_mem = dmem_kill_mem || mem_reg_wen && mem_ll_wb || mem_reg_replay
|
||||
val kill_mem = dmem_kill_mem || mem_reg_wen && mem_ll_wb || take_pc_wb || mem_exception || mem_reg_kill
|
||||
val kill_dcache = io.dtlb_miss || mem_reg_wen && mem_ll_wb || take_pc_wb || mem_exception || mem_reg_kill
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||||
|
||||
// replay execute stage PC when the D$ is blocked, when the D$ misses,
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||||
// for privileged instructions, and for fence.i instructions
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||||
@ -666,7 +673,7 @@ class rocketCtrl extends Component
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||||
(
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||||
id_ex_hazard || id_mem_hazard || id_wb_hazard ||
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||||
id_stall_raddr1 || id_stall_raddr2 || id_stall_waddr ||
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||||
id_stall_fpu ||
|
||||
id_stall_fpu || io.ext_mem.req_val ||
|
||||
id_mem_val.toBool && !(io.dmem.req_rdy && io.dtlb_rdy) ||
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||||
((id_sync === SYNC_D) || (id_sync === SYNC_I)) && !io.dmem.req_rdy ||
|
||||
id_console_out_val && !io.console.rdy
|
||||
@ -678,7 +685,6 @@ class rocketCtrl extends Component
|
||||
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||||
io.flush_inst := wb_reg_flush_inst;
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||||
|
||||
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||||
io.dpath.stallf := ctrl_stallf;
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||||
io.dpath.stalld := ctrl_stalld;
|
||||
io.dpath.killf := ctrl_killf;
|
||||
@ -689,13 +695,14 @@ class rocketCtrl extends Component
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||||
io.dpath.mem_load := mem_reg_mem_val && mem_reg_wen
|
||||
io.dpath.ren2 := id_renx2.toBool;
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||||
io.dpath.ren1 := id_renx1.toBool;
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||||
io.dpath.sel_alu2 := id_sel_alu2;
|
||||
io.dpath.sel_alu2 := Mux(io.ext_mem.req_val, A2_ZERO, id_sel_alu2)
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||||
io.dpath.fn_dw := id_fn_dw.toBool;
|
||||
io.dpath.fn_alu := id_fn_alu;
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||||
io.dpath.div_fn := id_div_fn;
|
||||
io.dpath.div_val := id_div_val.toBool;
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||||
io.dpath.mul_fn := id_mul_fn;
|
||||
io.dpath.mul_val := id_mul_val.toBool;
|
||||
io.dpath.ex_ext_mem_val := ex_reg_ext_mem_val;
|
||||
io.dpath.ex_fp_val:= ex_reg_fp_val;
|
||||
io.dpath.ex_wen := ex_reg_wen;
|
||||
io.dpath.mem_wen := mem_reg_wen;
|
||||
@ -711,10 +718,12 @@ class rocketCtrl extends Component
|
||||
|
||||
io.dtlb_val := ex_reg_mem_val;
|
||||
io.dtlb_kill := mem_reg_kill;
|
||||
io.dmem.req_val := ex_reg_mem_val;
|
||||
io.dmem.req_val := ex_reg_mem_val || ex_reg_ext_mem_val;
|
||||
io.dmem.req_kill := kill_dcache;
|
||||
io.dmem.req_cmd := ex_reg_mem_cmd;
|
||||
io.dmem.req_type := ex_reg_mem_type;
|
||||
|
||||
io.ext_mem.resp_nack:= mem_reg_ext_mem_val && (io.dmem.resp_nack || Reg(!io.dmem.req_rdy))
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
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||||
|
||||
@ -33,6 +33,7 @@ class ioDpathAll extends Bundle()
|
||||
val console = new ioConsole(List("valid","bits"));
|
||||
val debug = new ioDebug();
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||||
val dmem = new ioDpathDmem();
|
||||
val ext_mem = new ioDmem(List("req_val", "req_idx", "req_ppn", "resp_val", "resp_data", "resp_tag"))
|
||||
val imem = new ioDpathImem();
|
||||
val vcmdq = new io_vec_cmdq(List("bits"))
|
||||
val vximm1q = new io_vec_ximm1q(List("bits"))
|
||||
@ -194,16 +195,18 @@ class rocketDpath extends Component
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||||
|
||||
// bypass muxes
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||||
val id_rs1 =
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||||
Mux(io.ext_mem.req_val, Cat(io.ext_mem.req_ppn, io.ext_mem.req_idx),
|
||||
Mux(io.ctrl.ex_wen && id_raddr1 === ex_reg_waddr, ex_wdata,
|
||||
Mux(io.ctrl.mem_wen && id_raddr1 === mem_reg_waddr, mem_wdata,
|
||||
Mux((io.ctrl.wb_wen || wb_reg_ll_wb) && id_raddr1 === wb_reg_waddr, wb_wdata,
|
||||
id_rdata1)));
|
||||
id_rdata1))))
|
||||
|
||||
val id_rs2 =
|
||||
Mux(io.ext_mem.req_val, io.ext_mem.req_data,
|
||||
Mux(io.ctrl.ex_wen && id_raddr2 === ex_reg_waddr, ex_wdata,
|
||||
Mux(io.ctrl.mem_wen && id_raddr2 === mem_reg_waddr, mem_wdata,
|
||||
Mux((io.ctrl.wb_wen || wb_reg_ll_wb) && id_raddr2 === wb_reg_waddr, wb_wdata,
|
||||
id_rdata2)));
|
||||
id_rdata2))))
|
||||
|
||||
// immediate generation
|
||||
val id_imm_bj = io.ctrl.sel_alu2 === A2_BTYPE || io.ctrl.sel_alu2 === A2_JTYPE
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||||
@ -290,14 +293,8 @@ class rocketDpath extends Component
|
||||
// D$ request interface (registered inside D$ module)
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||||
// other signals (req_val, req_rdy) connect to control module
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||||
io.dmem.req_addr := ex_effective_address.toUFix;
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||||
if (HAVE_FPU) {
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||||
io.dmem.req_data := Mux(io.ctrl.ex_fp_val, io.fpu.store_data, ex_reg_rs2)
|
||||
io.dmem.req_tag := Cat(ex_reg_waddr, io.ctrl.ex_fp_val).toUFix
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
io.dmem.req_data := ex_reg_rs2
|
||||
io.dmem.req_tag := Cat(ex_reg_waddr, Bool(false)).toUFix
|
||||
}
|
||||
io.dmem.req_data := (if (HAVE_FPU) Mux(io.ctrl.ex_fp_val, io.fpu.store_data, ex_reg_rs2) else ex_reg_rs2)
|
||||
io.dmem.req_tag := Cat(ex_reg_waddr, io.ctrl.ex_fp_val, io.ctrl.ex_ext_mem_val).toUFix
|
||||
|
||||
// processor control regfile read
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||||
pcr.io.r.en := ex_reg_ctrl_ren_pcr | ex_reg_ctrl_eret;
|
||||
@ -364,9 +361,12 @@ class rocketDpath extends Component
|
||||
// 32/64 bit load handling (moved to earlier in file)
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||||
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||||
// writeback stage
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||||
val dmem_resp_fpu = if (HAVE_FPU) io.dmem.resp_tag(0).toBool else Bool(false)
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||||
val dmem_resp_waddr = io.dmem.resp_tag.toUFix >> UFix(1)
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||||
dmem_resp_replay := io.dmem.resp_replay && !dmem_resp_fpu;
|
||||
val dmem_resp_ext = io.dmem.resp_tag(0).toBool
|
||||
val dmem_resp_xpu = !io.dmem.resp_tag(0).toBool && !io.dmem.resp_tag(1).toBool
|
||||
val dmem_resp_fpu = !io.dmem.resp_tag(0).toBool && io.dmem.resp_tag(1).toBool
|
||||
val dmem_resp_waddr = io.dmem.resp_tag.toUFix >> UFix(2)
|
||||
val dmem_resp_ext_tag = io.dmem.resp_tag.toUFix >> UFix(1)
|
||||
dmem_resp_replay := io.dmem.resp_replay && dmem_resp_xpu;
|
||||
r_dmem_resp_replay <== dmem_resp_replay
|
||||
r_dmem_resp_waddr <== dmem_resp_waddr
|
||||
r_dmem_fp_replay <== io.dmem.resp_replay && dmem_resp_fpu;
|
||||
@ -402,6 +402,10 @@ class rocketDpath extends Component
|
||||
rfile.io.w0.addr := wb_reg_waddr
|
||||
rfile.io.w0.en := io.ctrl.wb_wen || wb_reg_ll_wb
|
||||
rfile.io.w0.data := wb_wdata
|
||||
|
||||
io.ext_mem.resp_val := Reg(io.dmem.resp_val && dmem_resp_ext, resetVal = Bool(false))
|
||||
io.ext_mem.resp_tag := Reg(dmem_resp_ext_tag)
|
||||
io.ext_mem.resp_data := io.dmem.resp_data_subword
|
||||
|
||||
io.ctrl.wb_waddr := wb_reg_waddr;
|
||||
io.ctrl.mem_wb := dmem_resp_replay;
|
||||
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