src/edu/berkeley/slipway/mpar/NetList.java

   1 package edu.berkeley.slipway.mpar;
   2 import com.atmel.fpslic.*;
   3 import byucc.edif.tools.merge.*;
   4 import byucc.edif.*;
   5 import java.io.*;
   6 import java.util.*;
   7 import edu.berkeley.slipway.*;
   8 import com.atmel.fpslic.*;
   9 import static com.atmel.fpslic.FpslicConstants.*;
  10 import static edu.berkeley.slipway.mpar.MPARDemo.*;
  11
  12 public class NetList {
  13
  14     private HashMap<String,Integer> ids = new HashMap<String,Integer>();
  15
  16     public HashSet<Node>        nodes = new HashSet<Node>();
  17     public HashSet<LogicalNet>  nets  = new HashSet<LogicalNet>();
  18
  19     /** a node is some primitive element; a potential configuration of a CLB */
  20     public class Node {
  21         public PhysicalDevice.PhysicalCell physicalCell = null;
  22         private final String type;
  23         private final int    id;
  24
  25         public int x = -1;
  26         public int y = -1;
  27
  28         private HashMap<String,Port> ports = new HashMap<String,Port>();
  29
  30         public Node(String type) {
  31             nodes.add(this);
  32             this.type = type.toLowerCase();
  33             Integer num = ids.get(type);
  34             this.id = num == null ? 0 : num.intValue();
  35             ids.put(type, this.id+1);
  36         }
  37         public String getType() { return type; }
  38         public String toString() {
  39             if (x==-1 || y==-1)
  40                 return type + "["+id+"]";
  41             return type + "@("+x+","+y+")";
  42         }
  43         public Port getPort(String name, boolean driver) {
  44             Port p = ports.get(name);
  45             if (p==null) ports.put(name, p = new Port(name, driver));
  46             return p;
  47         }
  48
  49         public Fpslic.Cell getPlacement(Fpslic fpslic) { return fpslic.cell(x, y); }
  50
  51         private int portIndex = 0;
  52
  53         /** a port is an input or output to a Node */
  54         public class Port {
  55             private final String name;
  56             private final boolean driver;
  57             LogicalNet    net;
  58             public final int index;
  59             public Port(String name, boolean driver) {
  60                 this.name = name;
  61                 this.driver = driver;
  62                 this.index = driver ? 0 : portIndex++;
  63             }
  64             public String toString() { return Node.this + "." + name; }
  65             public Node getNode() { return Node.this; }
  66             public void connect(Port p) {
  67                 if (net != null)          { net.add(p);
  68                 } else if (p.net != null) { p.net.add(this);
  69                 } else {
  70                     new LogicalNet().add(this);
  71                     this.net.add(p);
  72                 }
  73             }
  74         }
  75     }
  76
  77     /** a Net is a collection of ports which are wired together */
  78     public class LogicalNet implements Iterable<Node.Port> {
  79         private Node.Port driver = null;
  80         private HashSet<Node.Port> ports = new HashSet<Node.Port>();
  81         private HashSet<PhysicalDevice.PhysicalPip> pips = new HashSet<PhysicalDevice.PhysicalPip>();
  82         private HashSet<PhysicalDevice.PhysicalNet> pns = new HashSet<PhysicalDevice.PhysicalNet>();
  83
  84         public void addPhysicalNet(PhysicalDevice.PhysicalNet pn) { pns.add(pn); }
  85         public void removePhysicalNet(PhysicalDevice.PhysicalNet pn) { pns.remove(pn); }
  86         public void addPhysicalPip(PhysicalDevice.PhysicalPip pip) { pips.add(pip); }
  87
  88         public LogicalNet() { nets.add(this); }
  89         public Iterator<Node.Port> iterator() { return ports.iterator(); }
  90         public int getSize() { return ports.size(); }
  91         public boolean routed = false;
  92         public void unroute() {
  93             for(PhysicalDevice.PhysicalPip pip : pips) pip.set(false);
  94             while(pns.size() > 0) pns.iterator().next().removeLogicalNet(this);
  95             pips.clear();
  96             pns.clear();
  97             routed = false;
  98         }
  99         public void route(Fpslic fpslic, PhysicalDevice pd) {
 100             if (driver == null) return;
 101             if (routed) return;
 102             Node.Port[] dests = new Node.Port[ports.size() - (ports.contains(driver) ? 1 : 0)];
 103             int j = 0;
 104             for(Node.Port p : ports)
 105                 if (p != driver)
 106                     dests[j++] = p;
 107             PhysicalDevice.PhysicalNet[] destsp = new PhysicalDevice.PhysicalNet[dests.length];
 108             for(int i=0; i<dests.length; i++) {
 109                 Node.Port dest = dests[i];
 110                 switch(dest.index) {
 111                     case 0: destsp[i] = dest.getNode().physicalCell.getNet("xi"); break;
 112                     case 1: destsp[i] = dest.getNode().physicalCell.getNet("yi"); break;
 113                     default: throw new Error();
 114                 }
 115             }
 116             driver.getNode().physicalCell.getNet("out").route(destsp, this);
 117             routed = true;
 118         }
 119         public void add(Node.Port p) {
 120             if (p.driver) {
 121                 if (driver != null && driver != p)
 122                     throw new RuntimeException("two drivers on a port!\n  "+driver+"\n  "+p);
 123                 driver = p;
 124             }
 125             if (p.net==this || ports.contains(p)) return;
 126             ports.add(p);
 127             add(p.net);
 128             p.net = this;
 129         }
 130         public void add(LogicalNet n) {
 131             if (n==this || n==null) return;
 132             for(Node.Port p : n) add(p);
 133             nets.remove(n);
 134         }
 135         public String toString() {
 136             StringBuffer ret = new StringBuffer();
 137             ret.append(driver==null ? "()" : driver.toString());
 138             ret.append(" -> ");
 139             for(Node.Port p : this)
 140                 if (p!=driver)
 141                     ret.append(p+" ");
 142             return ret.toString();
 143         }
 144     }
 145
 146
 147     public HashMap<EdifCellInstance,NetList.Node> cache =
 148         new HashMap<EdifCellInstance,NetList.Node>();
 149     public HashMap<String,NetList.Node> top =
 150         new HashMap<String,NetList.Node>();
 151
 152     public NetList.Node createNode(EdifCellInstance eci, String portName) {
 153         NetList.Node n = eci==null ? top.get(portName) : cache.get(eci);
 154         if (n != null) return n;
 155         if (eci==null) {
 156             n = new NetList.Node("top_"+portName);
 157             top.put(portName, n);
 158             return n;
 159         } else {
 160             n = new NetList.Node(eci.getType());
 161             cache.put(eci,n);
 162         }
 163         for(EdifPortRef epr : eci.getAllEPRs()) {
 164             EdifPort ep = epr.getPort();
 165             EdifNet  en = epr.getNet();
 166             String name = ep.getOldName();
 167             boolean driver = ep.getDirection()==ep.OUT;
 168             if (eci==null) driver = !driver;
 169             if (eci==null) name = driver ? "out" : "xi";
 170             NetList.Node.Port p = n.getPort(name, driver);
 171             for(EdifPortRef epr2 : en.getConnectedPortRefs()) {
 172                 EdifCellInstance eci2 = epr2.getCellInstance();
 173                 EdifPort ep2 = epr2.getPort();
 174                 Node n2 = createNode(eci2, ep2.getOldName());
 175                 driver = ep2.getDirection()==ep.OUT;
 176                 name = ep2.getOldName();
 177                 if (eci2==null) driver = !driver;
 178                 if (eci2==null) name = driver ? "out" : "xi";
 179                 NetList.Node.Port p2 = n2.getPort(name, driver);
 180                 p.connect(p2);
 181             }
 182         }
 183         return n;
 184     }
 185 }