OR1200数据Cache运用情景分析

以下摘录《步骤吓得核心——软-core处理器的室内设计与分析》一本书

13.7 DCache使用情景之中的一个——存储指令运行阶段DCache失靶

      存储指令运行阶段DCache失靶这样的情景在通写法、回写法策略下有不同的运行过程，在通写法策略下直接写存储器中相应的地址，不操作DCache。

在回写法策略下。首先推断目的地址相应的DCache中文件夹表的line是否被改动，假设是（Dirty为1）。则将该line写回到内存，然后将目的地址所在的内存块读入DCache，填充到相应line，然后再改动DCache中相应目的地址的数据。假设目的地址相应的line没有被改动（Dirty为0），那么直接将目的地址所在的内存块读入DCache，填充到相应line，然后再改动DCache中相应目的地址的数据。

如图13.7所看到的。

（详细分析过程參考书中正文）

13.8 DCache使用情景之二——存储指令运行阶段DCache命中

      存储指令运行阶段DCache命中这样的情景在通写法、回写法策略下也有不同的运行过程，在通写法策略下，既要写DCache中文件夹表相应的line，还要写内存中相应的地址，在回写法策略下，仅仅是写DCache中文件夹表相应的line。如图13.11所看到的。

（详细分析过程參考书中正文）

13.9 DCache使用情景之三——l.mtspr指令写DCache中特殊寄存器

      DCache中有三个特殊寄存器：DCBIR、DCBFR、DCBWR，其作用在13.3节已说明。从代码分析中能够发现，在通写法策略下，仅仅能使用DCBIR、DCBFR。在回写法策略下，能够使用所有三个特殊寄存器。这也是非常好理解的，在通写法策略下。DCache文件夹表中line的标志位Dirty始终为0。所以DCBIR、DCBFR的作用是一样。而且不是必需存在DCBWR寄存器，所以本章将指令l.mtspr写DCache中特殊寄存器这一情景又分为例如以下四种情景：

      （1）通写法策略下。指令l.mtspr写DCBIR、DCBFR

      （2）回写法策略下，指令l.mtspr写DCBIR

      （3）回写法策略下，指令l.mtspr写DCBWR

      （4）回写法策略下。指令l.mtspr写DCBFR

（详细分析过程參考书中正文）

13.10 DCache分析小结

      DCache有多种使用情景，本章仅仅是分析了当中的三种，但这已经足够我们了解DCache的工作过程了。其余情景的处理过程与此是类似的。笔者个人感觉DCache模块是OR1200中最复杂的模块，由于要考虑到载入、存储指令，还要考虑採用的写策略是通写法、回写法，还要考虑DCache中相应文件夹项的标志位V、Dirty的情况，所以非常复杂。

为此。在本章最后分别给出在通写法、回写法情况下。DCache的工作流程图，如图13.18、13.19所看到的，当中也给出了DC_FSM模块中有限状态机各个状态之间的转换情况。