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C64x+ DSP高速缓存一致性分析与维护

时间:2015-04-15  来源:扁平线圈电感厂家  点击:

C64x+ 一致性分析

C64x+上的CACHE一致性问题,需要根据放置代码/数据的相应位置进行分析。由于在C64x+平台上,L1P、L1D和L2内存既可以作为CACHE又可以作为存储器使用,因此,在分析一致性问题的时候,需要考虑以下几种情况:

1) 代码在L1P存储器中;2) 代码在L2存储器中;3)代码在DDR2存储器中;4)数据在L1D存储器中;5)数据在L2存储器中;6)数据在DDR2存储器中。

对于1),由于代码直接在L1P存储器中,不需要进行CACHE,所以不会存在一致性的问题。

  

对于2)和3),涉及到L1P CACHE,存在代码的更新能否被内核读到的问题。代码的更新分成两种情况:一是内核在运行过程中对代码进行修改;二是其它主机对代码的修改。这两种情况下,都会存在CACHE读一致性问题,需要由软件来维护。

  

对于4),数据直接在L1D存储器中, 内核始终能够读到其它主机更新到L1D内存中的内容,内核写过的数据也能够被其它主机直接从L1D内存中读到。所以不会存在一致性的问题。

  

对于5),数据在L2存储器,按照上面的分析,会存在CACHE读和写一致性的问题。在C64x+平台上这种情况下的一致性问题会由硬件自动维护。

  

对于6),也会存在CACHE读和写一致性的问题,这种情况需要软件进行CACHE一致性的维护。

C64x+ 高速缓存一致性维护操作

出插件电感器现CACHE一致性问题时,为了保证内核或者其它绕行电感主机在进行数据操作的时候能够得到最新的数据,需要进行CACHE的一致性维护操作。下面具体分析以上几种情况在C64x+平台上如何进行CACHE一致性问题处理:

硬件维护的CACHE一致性

在C64x+平台上,硬件会对5)的情况自动进行数据一致性维护。分析需要分为读写两类操作进行,图 5和图 6分别描述了内核对L2上的数据进行读和写的情况。

图 5 内核读L2数据的情况
图 5 内核读L2数据的情况

  

图 6 内核写L2数据的情况
图 6 内核写L2数据的情况

  

  

其它主机要对L2中的内容进行更新操作时,L2控制器会根据被更新数据的地址判断相应的地址是否在L1D CACHE中,如果在L1D CACHE中,硬件会自动将更新的数据拷贝一份到L1D CACHE中。如果要读取的数据不在L1D CACHE中,L1D控制器会自动从L2加载数据,内核也可以得到更新后的数据。过程如图 5中的1和2所示,这样就可以解决一致性的问题。

其它主机要对L2中的内容进行读操作的时候,L2控制器会判断要读取的数据地址是否在L1D CACHE中,对于在L1D CACHE中的数据,硬件会自动从L1D CACHE中读取最新的数据。对于不在L1D CACHE中的数据,说明L2中的数据已经是最新的数据,可以直接从L2中读取。通过这样的处理,可以保证其它主机读到内核更新后的数据,从而可以解决一致性的问题。过程如图 6中的1和2所示。

软件维护的CACHE一致性

在C64x+平台上,2)、3) 和6)的情况需要软件进行的一致性维护操作以保证内核或者其它主机可以得到最新的数据。

C64x+ 软件一致性维护实现

C64x+平台上一体成型电感由软件控制的一致性维护操作包含三种:CACHE数据失效、CACHE数据回写和CACHE数据回写并失效。启动维护操作需要配置相应的基地址和计数寄存器,当计数寄存器中的值变为0时表示操作完成。TI提供的芯片支持库中也提供了相应的API来完成相应的功能。各种操作涉及的各级CACHE的共模电感器一致性操作控制寄存器列在表2中。

表 2 C64x+ CACHE一致性维护寄存器
表 2 C64x+ CACHE一致性维护寄存器

代码CACHE一致性

图 7中描述了其它主机对L2中代深圳电感码进行修改的情况。这种情况下,当内核第一次执行此部分代码时,这部分代码会被加载到L1P中。之后如果被其它主机修改,内核仍会从L1P中读取原来的代码而不是更新后的代码。因此需要软件进行图中2指示的操作。软件不需要进行代码的搬移,只要在内核重新执行此部分代码之前将L1P中此部分内容失效。当内核再次执行此部分代码的时候,会按照CACHE的正常机制进行此部分代码的重新加载,从而保证内核可以读取到更新后的代码。

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