Rocket-chip-Cache

关于cache的知识,大家可以看以下链接:
https://zhuanlan.zhihu.com/p/102293437?utm_source=qq

下面为验证rocket-chip icache和dcache的代码。
在这里我只验证cache起到的作用,不会分析直接映射缓存、多路组相缓存和全相连缓存在rocket-chip上的差异,也不会分析具体的miss/hit情况,也不会分析其分配策略,如果后面有做相关测试,会再补充内容。

测试代码如下:

#include "encoding.h"
#include "L1Dcache.h"

#define U32 *(volatile unsigned int *)
#define DEBUG_SIG   0x70000000
#define DEBUG_VAL   0x70000004
#define DATA_SIZE   100

int input1_data[DATA_SIZE] =
{
   
   
   41, 833, 564, 187, 749, 350, 132, 949, 584, 805, 621,   6, 931, 890, 392, 694, 961, 110, 116, 296,
  426, 314, 659, 774, 319, 678, 875, 376, 474, 938, 539, 569, 203, 280, 759, 606, 511, 657, 195,  81,
  267, 229, 337, 944, 902, 241, 913, 826, 933, 985, 195, 960, 566, 350, 649, 657, 181, 111, 859,  65,
  288, 349, 141, 905, <
### Rocket-Chip与AXI4接口的实现细节 Rocket-Chip 是一个基于 RISC-V 架构的开源 SoC 平台,其设计支持多种总线协议,包括 AXI4、AXI4-Lite 和 TileLink。以下是对 Rocket-Chip 中 AXI4 接口实现细节的分析: #### 1. AXI4 协议简介 AXI4(Advanced eXtensible Interface 4)是一种高性能、低延迟的总线协议,广泛应用于 ARM 系统中。它支持高带宽数据传输,并通过分离地址和数据通道来优化性能[^2]。 #### 2. Rocket-Chip 的 AXI4 支持 Rocket-Chip 默认使用 TileLink 作为内部总线协议,但可以通过适配器将 TileLink 转换为 AXI4 或其他外部协议。这种转换通常由 `sifive-blocks` 提供的模块完成,例如 `TLToAXI4` 和 `AXI4ToTL`。 - **TLToAXI4 模块**:该模块将 Rocket-Chip 内部的 TileLink 信号转换为 AXI4 信号,以便与其他 AXI4 兼容的外设通信[^3]。 - **AXI4ToTL 模块**:该模块将 AXI4 信号转换回 TileLink 信号,适用于需要将外部 AXI4 设备连接到 Rocket-Chip 的场景[^3]。 #### 3. 修改 Rocket-Chip 的 AXI4 接口 根据引用中的描述,用户希望将 Rocket-Chip 的 AXI4 协议改为 AHB 协议。这一修改可以通过以下步骤实现: - 替换现有的 `TLToAXI4` 模块为支持 AHB 协议的适配器。 -Rocket-Chip 的顶层文件中重新定义总线接口,确保其符合 AHB 协议规范。 - 更新相关寄存器映射和地址解码逻辑以适应新的协议[^4]。 #### 4. DCache Enable CSR 寄存器的功能扩展 通过引入 DCache Enable 的 CSR 寄存器,可以动态控制数据缓存的行为。具体实现如下: ```python # 定义一个新的 CSR 寄存器用于控制 DCache class DCacheEnableCSR(Module): def __init__(self): self.io = IO( enable=Output(Bool), write=Input(Bool), data_in=Input(UInt(32)), data_out=Output(UInt(32)) ) # 初始化寄存器值 self.reg_value = RegInit(0.U(32.W)) # 写入逻辑 with when(self.io.write): self.reg_value @= self.io.data_in # 输出当前寄存器值 self.io.data_out @= self.reg_value # 根据寄存器值控制 DCache 启用状态 self.io.enable @= (self.reg_value != 0.U) ``` 上述代码展示了如何定义一个简单的 CSR 寄存器,并通过其值动态启用或禁用 DCache 功能[^5]。 #### 5. 总线物理访问地址的修改 修改各总线(如 mem/MMIO)的物理访问地址可以通过调整 Rocket-Chip 的内存映射配置文件实现。例如,在 `MemoryMap.scala` 文件中重新定义地址范围: ```scala val memoryRegions = Seq( MemoryRegion("io", 0x1000, 0x10000), // IO 地址范围 MemoryRegion("ram", 0x80000000, 0x1000000) // RAM 地址范围 ) ``` 通过这种方式,可以灵活地调整各个外设的物理地址映射[^6]。 --- ###
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