求教：ARM9-ARM11的L1 Cache

阿基里奥斯 · 发表于 2008-11-2 19:15:14

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ARM926的L1 Cache是Virtual Tag, Virtual Index的。
ARM1176的L1 Cache是Physical Tag，Virtual index的。
与此相关的问题，是在支持OS、Task context switching方面的效率高低。

请大家说说，怎样理解ARM9->ARM11的这点变化，另外，ARM9中设计的process id、FCSE等机制，与L1 Cache是采用实地址、虚拟地址，有什么具体联系呢？

thank you!

alienauron · 发表于 2008-11-5 18:18:01

Memory Systems: Cache, DRAM, Disk 这本书的93-96页有关于这两种cache的说明，可以参考一下

amengtys · 发表于 2008-11-5 18:39:59

9我要钱我要钱

tomatoes3 · 发表于 2009-5-26 16:58:09

我也不知道

rocky77 · 发表于 2009-6-3 00:26:14

原帖由 阿基里奥斯 于 2008-11-2 19:15 发表

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ARM926的L1 Cache是Virtual Tag, Virtual Index的。
ARM1176的L1 Cache是Physical Tag，Virtual index的。
与此相关的问题，是在支持OS、Task context switching方面的效率高低。

请大家说说，怎样理解ARM9->AR ...

对ARM不是很熟，但这种机制还是比较清楚，简单的说，主要是与性能和面积相关，因为采用Virtual Tag方式，在多进程环境下，不同的进程可能有同样的虚地址，为了解决这个问题，可以有如下办法：
      1：Virtual Tag中不仅要存储Virtual-Addr，还要存储Processor-ID号，从而增加了存储器的面积，也增加了比较逻辑（通常虚地址比物理地址大，再加ID号）；
      2：采用所谓的别名机制，但增加了逻辑的复杂性；
      3：Virtual Tag存储阵列中不保存ID号，但进程切换的时候，将cache中上一个进程的内容全部从Cache写回到主存，并直置无效Cache，这自然增加了软件开销；
这是Virtual Tag的缺点，其优点在哪呢？优点是：访问Cache的时候，不必进行TLB转换，直接拿虚地址，就知道数据是不是在Cache中，如果不在Cache中，再将虚地址TLB转换成物理地址，从外部存储器取数据进来。

而采用Physical Tag恰恰与Virtual-Tag机制相反。

而Virtual index的条件是，每个Bank的Cache容量<=页面大小；如果想要Cache容量大些，但页面比较小（页面的大小主要与软件的兼容性相关，因为早期的OS支持的页面不大，所以页面大小不会轻易变化），通常采用多个Bank进行关联；