SimpleScalar中cache分析 (2008-06-16 13:37:49)
标签：simplescalar cache c文件 函数 it |
cache的介绍
首先介绍cache.h文件的内容。
1）cache的替换策略，包括三种LRU,RAMDOM和FIFO
2）整个cache结构的组织：
表示整个cache的是struct cache_t
接下来的次一级的是struct cache_set_t
再接下来次一级的是 struct cache_blk_t
也即：首先由cache块组成cache组，然后由cache组形成整个cache结构
先看cache_t中的定义：
首先是给出了cache中的一些常用参数，这些参数虽然可以通过其他方法获取，不过这儿体现了所谓的面向对象的概念，因为在cache_t的定义中，就使用了函数指针；
而在cache_set中，不难发现，每个组其中就是有若干个块组成的；
3）接下来的就是其他函数了，具体碰到再看。
再介绍cache.c文件的实现
1)先看cache_create函数
1-1)首先是对传入参数的判断,组数不能小于0，而(nsets & (nsets-1)) != 0的作用且是判断nsets必须是2的幂次；
1-2)给cache分配空间，注意，这儿的分配是(nsets-1)个cache_set,这主要是因为在cache_t的定义中已经包含了一个struct cache_set_t sets[1]，这也就是SS的高明之处
1-3)开始给cache_t中的一些变量赋值，其中的 CACHE_HIGHLY_ASSOC宏判断构造的cache是不是相联度很大的cache，因为如果相连度大了，那么为了效率考虑，需要采用不同的搜索方法
1-4)给cache中的数据分配空间，其中的(cp->balloc ? (bsize*sizeof(byte_t)) : 0)根据传入的参数，决定是不是要给cache分配存放数据的空间。
现在看其中初始化cache部分的一段代码：
cache_dl1 = cache_create(name, nsets, bsize, FALSE,0, assoc, cache_char2policy(c),dl1_access_fn, 1); //在sim-cache.c文件中
对照参数，可以知道，其中的balloc给出的结果是FALSE，也就是说，SS并不会直接给cache分配存放数据的空间。而在我们一般的理解中，在存储器中会存放数据，在cache中也会存放一部分数据，从而提高数据存取效率，但是SS并没有给cache分配空间，cache拥有的只是一些tag而已，从而也就造成SS的cache行为模型不精确，现在被称之为玩具。
1-5）接下来是按照每个组针对组内的块进行处理，即：for (bindex=0,i=0; i<nsets; i++)
1-5-1)针对其中的三个语句：
cp->sets.way_head = NULL;
cp->sets.way_tail = NULL;
cp->sets.blks = CACHE_BINDEX(cp, cp->data, bindex);
而在cache_t的定义中，我们只能看到有关组的这个定义 struct cache_set_t sets[1];这主要是因为在之前给cache分配空间的时候，采用了这个方式：
cp = …… + (nsets-1)*sizeof(struct cache_set_t));
即把(nsets-1)*sizeof(struct cache_set_t)个空间放在了整个cache空间的结尾，从而在内存空间中，前一部分是一个cache结构，其中有一个cache_set，接下来就是
(nsets-1)个cache_set了，从而可以使用cp->sets，这也就是SS的高明之处。
1-5-2）宏CACHE_BINDEX的作用是去确定每个组内的块的位置.这儿觉得SS弄得有点神秘了，完全可以老实点按层次实现cache，有空看看RSIM和M5怎么实现的。不过我就是很老实实现了cache，理解起来也方便，运行结果也蛮好……
1-5-3）然后就是针对组内的块进行处理： for (j=0; j<assoc; j++) 这儿看blk->user_data = ……calloc(usize, sizeof(byte_t)) : NULL);这句话，看其中的参数usize，也是0！
1-6)好了，cache构造结束了。
2）cache.c文件中最重要的函数应该就是cache_access函数了，现在看这个函数的实现
2-1)首先利用宏得到要访问addr的一些tag和set
然后会进行判断，由于访问的字节是1个、2个、4个、8个,
所以要(nbytes & (nbytes-1)) != 0
而系统在存放数据的时候，是对其存放的地址是对齐的，所以 (addr & (nbytes-1)) != 0
2-2）在cache访问中，有时候为了节约cache访问时间，可以假设本次访问的cache块与上一次访问的cache块是同一个块，所以有if (CACHE_TAGSET(cp, addr) == cp->last_tagset)，从而避免更多的查找时间，如果不是的话，会带来一定的开销。如果条件不成立，就接下去寻找cache块。
2-3)先看如果在cache中没有找到的情况，即 cp->misses++那么，根据选择的替换策略，要选择一个被替换出去的cache块，这儿 case LRU:case FIFO:可以看出，把LRU和FIFO的替换看成是一样的，其实不是，而且LRU处理起来还要10多条语句。
好，到此为止，找到了需要被替换出去的块。
首先介绍cache.h文件的内容。
1）cache的替换策略，包括三种LRU,RAMDOM和FIFO
2）整个cache结构的组织：
表示整个cache的是struct cache_t
接下来的次一级的是struct cache_set_t
再接下来次一级的是 struct cache_blk_t
也即：首先由cache块组成cache组，然后由cache组形成整个cache结构
先看cache_t中的定义：
首先是给出了cache中的一些常用参数，这些参数虽然可以通过其他方法获取，不过这儿体现了所谓的面向对象的概念，因为在cache_t的定义中，就使用了函数指针；
而在cache_set中，不难发现，每个组其中就是有若干个块组成的；
3）接下来的就是其他函数了，具体碰到再看。
再介绍cache.c文件的实现
1)先看cache_create函数
1-1)首先是对传入参数的判断,组数不能小于0，而(nsets & (nsets-1)) != 0的作用且是判断nsets必须是2的幂次；
1-2)给cache分配空间，注意，这儿的分配是(nsets-1)个cache_set,这主要是因为在cache_t的定义中已经包含了一个struct cache_set_t sets[1]，这也就是SS的高明之处
1-3)开始给cache_t中的一些变量赋值，其中的 CACHE_HIGHLY_ASSOC宏判断构造的cache是不是相联度很大的cache，因为如果相连度大了，那么为了效率考虑，需要采用不同的搜索方法
1-4)给cache中的数据分配空间，其中的(cp->balloc ? (bsize*sizeof(byte_t)) : 0)根据传入的参数，决定是不是要给cache分配存放数据的空间。
现在看其中初始化cache部分的一段代码：
cache_dl1 = cache_create(name, nsets, bsize, FALSE,0, assoc, cache_char2policy(c),dl1_access_fn, 1); //在sim-cache.c文件中
对照参数，可以知道，其中的balloc给出的结果是FALSE，也就是说，SS并不会直接给cache分配存放数据的空间。而在我们一般的理解中，在存储器中会存放数据，在cache中也会存放一部分数据，从而提高数据存取效率，但是SS并没有给cache分配空间，cache拥有的只是一些tag而已，从而也就造成SS的cache行为模型不精确，现在被称之为玩具。
1-5）接下来是按照每个组针对组内的块进行处理，即：for (bindex=0,i=0; i<nsets; i++)
1-5-1)针对其中的三个语句：
cp->sets.way_head = NULL;
cp->sets.way_tail = NULL;
cp->sets.blks = CACHE_BINDEX(cp, cp->data, bindex);
而在cache_t的定义中，我们只能看到有关组的这个定义 struct cache_set_t sets[1];这主要是因为在之前给cache分配空间的时候，采用了这个方式：
cp = …… + (nsets-1)*sizeof(struct cache_set_t));
即把(nsets-1)*sizeof(struct cache_set_t)个空间放在了整个cache空间的结尾，从而在内存空间中，前一部分是一个cache结构，其中有一个cache_set，接下来就是
(nsets-1)个cache_set了，从而可以使用cp->sets，这也就是SS的高明之处。
1-5-2）宏CACHE_BINDEX的作用是去确定每个组内的块的位置.这儿觉得SS弄得有点神秘了，完全可以老实点按层次实现cache，有空看看RSIM和M5怎么实现的。不过我就是很老实实现了cache，理解起来也方便，运行结果也蛮好……
1-5-3）然后就是针对组内的块进行处理： for (j=0; j<assoc; j++) 这儿看blk->user_data = ……calloc(usize, sizeof(byte_t)) : NULL);这句话，看其中的参数usize，也是0！
1-6)好了，cache构造结束了。
2）cache.c文件中最重要的函数应该就是cache_access函数了，现在看这个函数的实现
2-1)首先利用宏得到要访问addr的一些tag和set
然后会进行判断，由于访问的字节是1个、2个、4个、8个,
所以要(nbytes & (nbytes-1)) != 0
而系统在存放数据的时候，是对其存放的地址是对齐的，所以 (addr & (nbytes-1)) != 0
2-2）在cache访问中，有时候为了节约cache访问时间，可以假设本次访问的cache块与上一次访问的cache块是同一个块，所以有if (CACHE_TAGSET(cp, addr) == cp->last_tagset)，从而避免更多的查找时间，如果不是的话，会带来一定的开销。如果条件不成立，就接下去寻找cache块。
2-3)先看如果在cache中没有找到的情况，即 cp->misses++那么，根据选择的替换策略，要选择一个被替换出去的cache块，这儿 case LRU:case FIFO:可以看出，把LRU和FIFO的替换看成是一样的，其实不是，而且LRU处理起来还要10多条语句。
好，到此为止，找到了需要被替换出去的块。
- 上一篇： READ
- 下一篇： 大学毕业多年后的现实
文章评论（1条评论）
登录后参与讨论
相关推荐阅读
-
用户1016725 2008-08-21 17:22
- 新托福口语应试技巧：及时而正确的笔记
- 新托福口语应试技巧：及时而正确的笔记本文来源:环球雅思 发布者: 阅读量: 发布日期:2008-6-1 9:17:47人类瞬时记忆的有限性，可以用速记方式加以弥补。新托福考试增加的口语部分就允许...
-
- 有用网站
- §有用网站：http://koudai.qihoo.com/http://mitbbs.cn/bbsdoc/EE.htmlhttp://iamxiaoning1980.spaces.live.co...
-
- cmu jianzuo graduate
- February 08Special year!一直想在一个适当的时候对自己的一年做个总结，虽然可能这个时候的总结还没有到最适合的时候，但是，还是说点什么吧。这一年真的是很重要的一年，这一年不同的选择...
-
- PROTOFLEX==FPGA-accelerated Hybrid Functional Simu
- http://www.ece.cmu.edu/~echung/ http://jared.smolens.org/research.shtmlhttp://jared.smolens.org/docu...
-
- Leveraging OCP for Cache Coherent Traffic Within a
- 在L1 数据缓存层次实现存储一致性模型,如MESI,MOESI, 对于MIPS32 1004K 一致处理系统来说,使用了开放核协议OCP, 点到点连接, 建立基于监听的一致性. 1004k mesi ...
EE直播间
更多
-
精密半导体参数测试解决方案 直播时间： 01月08日 10:00
关闭
站长推荐
/3 
/3
-
返回顶部
-
用户182952 2009-2-2 23:24