基于C64x+ DSP高速緩存一致性分析與維護(hù)

硬件維護(hù)的CACHE一致性

在C64x+平臺(tái)上，硬件會(huì)對(duì)5)的情況自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)一致性維護(hù)。分析需要分為讀寫(xiě)兩類(lèi)操作進(jìn)行，圖 5和圖 6分別描述了內(nèi)核對(duì)L2上的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀和寫(xiě)的情況。

圖 5 內(nèi)核讀L2數(shù)據(jù)的情況

圖 6 內(nèi)核寫(xiě)L2數(shù)據(jù)的情況　　

其它主機(jī)要對(duì)L2中的內(nèi)容進(jìn)行更新操作時(shí)，L2控制器會(huì)根據(jù)被更新數(shù)據(jù)的地址判斷相應(yīng)的地址是否在L1D CACHE中，如果在L1D CACHE中，硬件會(huì)自動(dòng)將更新的數(shù)據(jù)拷貝一份到L1D CACHE中。如果要讀取的數(shù)據(jù)不在L1D CACHE中，L1D控制器會(huì)自動(dòng)從L2加載數(shù)據(jù)，內(nèi)核也可以得到更新后的數(shù)據(jù)。過(guò)程如圖 5中的1和2所示，這樣就可以解決一致性的問(wèn)題。

其它主機(jī)要對(duì)L2中的內(nèi)容進(jìn)行讀操作的時(shí)候，L2控制器會(huì)判斷要讀取的數(shù)據(jù)地址是否在L1D CACHE中，對(duì)于在L1D CACHE中的數(shù)據(jù)，硬件會(huì)自動(dòng)從L1D CACHE中讀取最新的數(shù)據(jù)。對(duì)于不在L1D CACHE中的數(shù)據(jù)，說(shuō)明L2中的數(shù)據(jù)已經(jīng)是最新的數(shù)據(jù)，可以直接從L2中讀取。通過(guò)這樣的處理，可以保證其它主機(jī)讀到內(nèi)核更新后的數(shù)據(jù)，從而可以解決一致性的問(wèn)題。過(guò)程如圖 6中的1和2所示。

軟件維護(hù)的CACHE一致性

在C64x+平臺(tái)上，2)、3) 和6)的情況需要軟件進(jìn)行的一致性維護(hù)操作以保證內(nèi)核或者其它主機(jī)可以得到最新的數(shù)據(jù)。

C64x+ 軟件一致性維護(hù)實(shí)現(xiàn)

C64x+平臺(tái)上由軟件控制的一致性維護(hù)操作包含三種：CACHE數(shù)據(jù)失效、CACHE數(shù)據(jù)回寫(xiě)和CACHE數(shù)據(jù)回寫(xiě)并失效。啟動(dòng)維護(hù)操作需要配置相應(yīng)的基地址和計(jì)數(shù)寄存器，當(dāng)計(jì)數(shù)寄存器中的值變?yōu)?時(shí)表示操作完成。TI提供的芯片支持庫(kù)中也提供了相應(yīng)的API來(lái)完成相應(yīng)的功能。各種操作涉及的各級(jí)CACHE的一致性操作控制寄存器列在表2中。

表 2 C64x+ CACHE一致性維護(hù)寄存器