C64x+ DSP高速緩存一致性分析與維護

C64x+ 高速緩存一致性維護操作

出現CACHE一致性問(wèn)題時(shí)，為了保證內核或者其它主機在進(jìn)行數據操作的時(shí)候能夠得到最新的數據，需要進(jìn)行CACHE的一致性維護操作。下面具體分析以上幾種情況在C64x+平臺上如何進(jìn)行CACHE一致性問(wèn)題處理：

硬件維護的CACHE一致性

在C64x+平臺上，硬件會(huì )對5)的情況自動(dòng)進(jìn)行數據一致性維護。分析需要分為讀寫(xiě)兩類(lèi)操作進(jìn)行，圖 5和圖 6分別描述了內核對L2上的數據進(jìn)行讀和寫(xiě)的情況。

圖 5 內核讀L2數據的情況

圖 6 內核寫(xiě)L2數據的情況

其它主機要對L2中的內容進(jìn)行更新操作時(shí)，L2控制器會(huì )根據被更新數據的地址判斷相應的地址是否在L1D CACHE中，如果在L1D CACHE中，硬件會(huì )自動(dòng)將更新的數據拷貝一份到L1D CACHE中。如果要讀取的數據不在L1D CACHE中，L1D控制器會(huì )自動(dòng)從L2加載數據，內核也可以得到更新后的數據。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。

其它主機要對L2中的內容進(jìn)行讀操作的時(shí)候，L2控制器會(huì )判斷要讀取的數據地址是否在L1D CACHE中，對于在L1D CACHE中的數據，硬件會(huì )自動(dòng)從L1D CACHE中讀取最新的數據。對于不在L1D CACHE中的數據，說(shuō)明L2中的數據已經(jīng)是最新的數據，可以直接從L2中讀取。通過(guò)這樣的處理，可以保證其它主機讀到內核更新后的數據，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。

軟件維護的CACHE一致性

在C64x+平臺上，2)、3) 和6)的情況需要軟件進(jìn)行的一致性維護操作以保證內核或者其它主機可以得到最新的數據。

C64x+ 軟件一致性維護實(shí)現

C64x+平臺上由軟件控制的一致性維護操作包含三種：CACHE數據失效、CACHE數據回寫(xiě)和CACHE數據回寫(xiě)并失效。啟動(dòng)維護操作需要配置相應的基地址和計數寄存器，當計數寄存器中的值變?yōu)?時(shí)表示操作完成。TI提供的芯片支持庫中也提供了相應的API來(lái)完成相應的功能。各種操作涉及的各級CACHE的一致性操作控制寄存器列在表2中。

表 2 C64x+ CACHE一致性維護寄存器