00000 Index Invalidate INDEX_INVALIDATE_I (I)00001 Index WriteBack Invalidate INDEX_WRITEBACK_INV_D (D)00101 Index Load Tag INDEX_LOAD_TAG_D (D)01001 Index Store Tag INDEX_STORE_TAG_D (D)10001 Hit Invalidate HIT_INVALIDATE_D (D)10101 Hit WriteBack Invalidate HIT_WRITEBACK_INV_D (D)// R10000-specific cacheops11001 Index Load Data INDEX_LOAD_DATA_D (D)11101 Index Store Data INDEX_STORE_DATA_D (D)00011 Index WriteBack Invalidate INDEX_WRITEBACK_INV_S(/D) (S)00111 Index Load Tag INDEX_LOAD_TAG_S(/D) (S)01011 Index Store Tag INDEX_STORE_TAG_S(/D) (S)10011 Hit Invalidate HIT_INVALIDATE_S(/D) (S)10111 Hit WriteBack Invalidate HIT_WRITEBACK_INV_S(/D) (S)11011 Index Load Data INDEX_LOAD_DATA_S (S)11111 Index Store Data INDEX_STORE_DATA_S (S)
Index WriteBack Invalidate (S) 指令将二级Cache 中的对应块置为Invalid 状态。如果二级Cache 对应块的数据是脏的,则将数据写到处理器系统接口部件。由于二级Cache与数据Cache 和指令Cache 保持包含关系,因此在二级Cache 无效写回前先将数据Cache和指令Cache 中的对应数据无效,如果数据Cache 中对应的数据是脏的,则先将其写入二级Cache,最后完成二级Cache 块的无效写回。PA[16:5]定义物理地址,PA[1:0]定义无效的组号。
无效写回操作过程如下:1. 处理器从二级 Cache 的Tag 数组读取STag 和状态位.如果状态位State=00(Invalid),则不需要采取任何操作。如果对应Cache 块是有效的,STag 用来对对指令和数据Cache 进行操作。2. 查询指令 Cache,如果指令Cache 的ITag=STag 并且指令Cache 中该块的状态IState=1(Valid),处理器将指令Cache 中的对应块无效,即将状态置位为0(Invalid)。3. 查询数据 Cache,如果数据Cache 的DTag=STag 并且数据Cache 中该块的状态DState 不等于00(Invalid),若Dirty 位的值为1,则将数据写入二级Cache,无效对应Cache 块。若Dirty 位的值为0,则直接无效数据Cache 的对应块。4. 将二级 Cache 块的状态置为00(Invalid)。如果二级Cache 的状态为11(Dirty),将对应块写回到处理器接口。Hit WriteBack Invalidate (S) 指令二级Cache 中地址PA 匹配的对应块置为Invalid 状态。如果二级Cache 对应块的数据是脏的,则将数据写到处理器系统接口部件。由于二级Cache 与数据Cache 和指令Cache 保持包含关系,因此在二级Cache 无效写回前先将数据Cache 和指令Cache 中的对应数据无效,如果数据Cache 中对应的数据是脏的,则先将其写入二级Cache,最后完成二级Cache 块的无效写回。
无效写回操作过程如下:1. 处理器用 PA 从二级Cache 的Tag 数组读取STag 和状态位。如果STag 的值与PA对应位的值相同,且状态位State 不等于00(Invalid),则发生了命中。如果没有发生命中,该Cache 指令操作完成。2. 查询指令 Cache,如果指令Cache 的ITag=STag 并且指令Cache 中该块的状态IState=1(Valid),处理器将指令Cache 中的对应块无效,即将状态置位为0(Invalid)。3. 查询数据 Cache,如果数据Cache 的DTag=STag 并且数据Cache 中该块的状态DState 不等于00(Invalid),若Dirty 位的值为1,则将数据写入二级Cache,无效对应Cache 块。若Dirty 位的值为0,则直接无效数据Cache 的对应块。4. 将二级 Cache 块的状态置为00(Invalid)。如果二级Cache 的状态为11(Dirty),将对应块写回到处理器接口。Hit Invalidate (S) 指令将二级Cache 中地址匹配的对应块置为Invalid 状态。由于二 级Cache 与数据Cache 和指令Cache 保持包含关系,因此在二级Cache 无效写回前先将数据Cache 和指令Cache 中的对应数据无效,最后完成二级Cache 块的无效。
无效操作过程如下:1.处理器用PA 从二级Cache 的Tag 数组读取STag 和状态位。如果STag 的值与PA对应位的值相同,且状态位State 不等于00(Invalid),则发生了命中。如果没有 发生命中,该Cache 指令操作完成。2.查询指令Cache,如果指令Cache 的PA 与STag 匹配,并且指令Cache 中该块的状态IState=1(Valid),处理器将指令Cache 中的对应块无效,即将状态置位为0(Invalid)。 3.查询数据Cache,如果数据Cache 的DTag=STag 并且数据Cache 中该块的状态DState 不等于00(Invalid),则无效数据Cache 的对应块。4.将二级Cache 块的状态置为00(Invalid)。