基于共享总线的多处理器cache一致性的硬件实现

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ｏｈｒｉｌｍｅｔｔｎｆｃｃｅｃｈｒｎｅａｄｔｅｒｐｒｒｎｅＰｔｅｍｐｅｎａｉｓｏａｈｏｅｅｃｎｈｉｅｏｍａｃ．ＦＧＡｘｅｉｎｓｓｏｔａｉｂｓｓｏｐｕｉｃｎｅｓｒｏｆｅｐｒｍｅｔｈｗｔｔｓｕｎｏｎｔａｎｕｅｈｈ
的定义如下：
ａ）Ｍ态。被寻址的ｃｃｅ在ｃｃｅ中，ｃｃｅ块与内ａｈ块ａｈ但ａｈ存中该块相比已被修改。ｂ）Ｅ态。被寻址的ｃｃｅ在ｃｃｅ中，ａｈ块ａｈ并且该ｃｃｅ块ａｈ
Ｌｕ — ｉｏ，ＺＩＪｎｘａＨＡＮＧＳｅｇｂｎｈｎ — ｉｇ，ＳＮＸｕｂｎＨＥ — ａｇ
（ｖｔｎＭｉｏபைடு நூலகம் ｔｎｃＣｎｅ，ＮｒｗｓｒｏｙｅｈｉｌＵｉｒｉ，Ｘ ’ ｎ７０７ＡｉｉｃｅｃｏｉｅｔａｏｒｅｒｓｒｏｔｅｅｎＰｌｃｎａｎｅｓｙｉａ１０２，Ｃｉａｈｔｔｃｖｔｈｎ）
ｔａｈｅｃｎｓｓｅｃｎｍｕｌｉｒｃｓｏｓ’ ｓｓｅｃｒｅｔｙａｆｉｉｎｌｈｅｃｃｏｉｔｎｙｉｔｐｏｅｓｒｙｔｍｏｒｃｌｎｄｅｆｃｅｔｙ、Ｋｅｗｏｄｓ：ｓｓｏｐ；ｍｕｔｐｒｃｓｏｓｏｉｔｎｙ；ｃｐｙｂｃｙｒｂｕｎｏｌｉｏｅｓｒ；ｃｎｓｓｅｃｏ —ａｋ
基于共享总线的多处理器ｃｃｅ一致性的硬件实现米ａｈ
李均晓，盛兵，绪榜张沈
（北工业大学航空微电子中心，西西安７０７）１０２
摘
要：龙腾Ｒ２微处理器是西北工业大学航空微电子中心设计的采用ＰｗｒＣ体系结构，有自主知识产权ｏｅＰ具
Ａｂｓｒｔ：ＴｈｅｍｉｒｐｒｃｓｏＬｎｇｉｔａｃｃｏｏｅｓｒｏｔｕｍｉａＲ２ｓＲＩｍｉｒｐｒｃｓｏｅｉｎｂＮＷＰＵＡＭＥＣ，ｗｈｃｈｉｃｍｐｔｂｅｔＳＣｃｏｏｅｓｒｄｓｇｙｉｓｏａｉｌｗｉｈＰｏｒｗｅＰＣｒｈｔｃｕｒＴｏｅｐａｔｕｔｏｆｍｕｔｐｒｅｓｒ，ｔｅｐｐｅｎｒｄｕｅｈｅｂｕｎｏｐｉｅｈｏｏｙｔａｎａｎａｃｉｅｔｅ．ｘｎｄｉｓｆｎｃｉｎｏｌｉｏｃｓｏｓｈａｒｉｔｏｃｄｔｓｓｏｎｇｔｃｎｌｇｏｍｉｔｉｃｃｅｃｎｉｔｎｙＦｉｓｌａｈｏｓｓｅｃ、ｒｔｙ，ｉｒｄｅｈｓａｅｕｓｎｏｎｅｈｎｌｙａｄｔｅｎｏｏｏｏｎｍｕｔｐｏｅｓｒｃｒｍ— ｎｔｏｕｃｄｔｅｈｒｄｂｓｏｐｉｇｔｃｏｏｇｎｈｓｏｐｐｒｔｃｌｉｌｉｒｃｓｏｉｃｕｓａｃ．Ｓｏｄｌｔｎｅｅｃｎｙ，ｔｒｕｇｌａｅｔｍｐｌｍｅｔｔｏｆｔｓｓｏｏｌｎＬｏｇｉｈｏｏｈｙｇｖｈｅｉｅｎａｉｎｏｈｅｂｕｎｏｐｍｄｕｅｉｎｔｕｍＲ２．Ｉｈｎｄ，ａａｙｅｏｎｔｅｅｎｌｚｄｓｍｅ
的ＲＳＩＣ微处理器。为了扩展其多处理器的功能，用总线侦听的方法来维护多处理器环境下的ｃｃｅ一致性。采ａｈ首先介绍了共享总线侦听技术以及侦听协议，然后详细介绍了龙腾Ｒ２微处理器的总线侦听部件的实现方案。对
几类ｃｃｅ一致性的实现方案以及性能进行了评析。ＦＧ实验结果表明，线侦听部件能高效而准确地保证ａｈＰＡ总
多处理器系统的ｃｃｅ一致性。ａｈ
关键词：总线侦听；多处理器；一致性；写回
中图分类号：Ｔ３３Ｐ０
随着硅工艺越来越接近它的物理极限，理器主频的提升处变得越来越难。多处理器技术是目前提高计算机系统性能普
遍采用的技术。多处理器系统在处理能力、扩展性、错性可容
Ｍ（ｄｅｍｏｉｄ修改态）Ｅ（ｘｌｓｅ独占态）Ｉｉｖｌｉｆ、ｅｃｕｉｖ、（ｎａｄ无效态）ｉ
文献标志码：Ａ
文章编号：１０ —６５２０）６１９ —４０１３９（０８０ —８００
Ｈａｄｒｍｐｅｎａｉｎｏａｈｏｅｅｃｒｗａｅｉｌｍｅｔｔｏｆｃｃｅｃｈｒｎｅｉｌｐｏｅｓｒａｅｎｓａｅｕｎｍｕｔｒｃｓｏｓｂｓｄｏｈｒｄｂｓｉ
维普资讯
第２第６期５卷２００８年６月
计算机应用研究
ＡｐｌａｉｎＲｅｅｒｈｏｏｕｅｓｐｉｔｏｓａｃｆＣｍｐｔｒｃ
Ｖｏ．５，．１２Ｎｏ６
Ｊｎ２０ｕ．０８