ACE Protocol Chapter C4

C4.3 不同transaction导致的state变化

state可能会被以下影响：

1. 传输类型；

2. 在AR通道上的读响应；

3. 是否master支持外部的snoop filter；

4. 是否master指定的预测读；

如果传输读响应返回PassDirty，则cache line一定要变为dirty状态。PassDirty在以下状态使能：

1. ReadNotSharedDirty

2. ReadShared

3. ReadUnique

如果传输读响应返回IsShared，则cache line要么变为Shared，要么变为Invalid。IsShared在以下状态使能：

1. ReadOnce

2. ReadClean

3. ReadNotSharedDirty

4. ReadShared

5. CleanShared

一个Unique状态的cache line可以移动到Shared 状态，但是这个行为不鼓励。

如果没有外部的snoop filter，允许cache line从Clean状态变为Invalid状态。

C4.3.1 load不会导致cache line状态的跳转；

C4.3.2 Store对cache line状态的影响

在执行一个store命令之前，master应当检查它是否有store的权限。仅当master在uniqueclean或者是uniquedirty状态时，才能存放。

如果master没有这个store的权限，那么它应当：

1. 在AR通道发起transaction，获取store的权限，然后执行store指令，存储到cache上。在store之后，master一定要处于UniqueDirty状态。可以使用以下操作获取权限：

ReadUnique

CleanUnique

MakeUnique

2. 在AW通道发起操作，获取store的权限，然后执行store指令，存储到主存上。可以store并且更新主存传输类型如下：

WriteUnique

WriteLineUnique

C4.3.3 与主存更新相关的状态改变

如果cache line是dirty状态，那么可以将其更新到主存。

使用WriteBack/WriteClean，更新主存。更新之后，cacheline一定要变成clean/invalid 状态。

如果支持外部的snoop filter，应当有以下限制：

1. 写回类型的，cache line变而为无效；

2.写清类型的，cache line变为清；

C4.3.4 与cache一致性相关的状态改变

影响cache一致性的操作如下：

1. CleanShared；

2. CleanInvalid；

3. MakeInvalid；

在发起cache 一致性操作之前，master一定要保证：

对于CleanShared，cache line一定要在clean或者Invalid状态；

对于CleanInvalid和MakeInvalid，cache line一定要在Invalid状态。

注意：cache维护操作不会影响当前行的状态。

C4.4  state change

C4.5 Read Transactions （在AR通道上）

C4.5.1 Read No Snoop

Read No Snoop 用于读不在shareable区域内的数据。当传输完成时，cache对allocate的状态没有要求；

C4.5.2 Read Once

用于读取在shareable的区域的数据。这种操作用于获取数据的快照，这个数据也不会被cache。

C4.5.3 Read Clean

Read Clean操作用于确定不将更新主存的责任传递给发起动作的master。

如果一个master（比如一个写通型的）想要获取一份干净的cache line，可以使用这个操作。

C4.5.4 Read Not Share Dirty

Read Not Share Dirty在不是IsShared 和PassDirty同时是使能的其他情况下完成。

主要用于一个cache master发起一个load 操作，并且接受除了ShareDirty 状态的其他任何状态。

这个操作要求的响应如下：

如果IsShared 响应这个cache line已经被共享了，那么PassDirty一定要保证cache line是干净的。

C4.5.5 ReadShared

ReadShared 是一个读操作，可以接受任何IsShared和PassDirty的组合类型

如果一个cache line一开始是在一个shared clean的状态，如果操作返回的类型是PassDirty，那么cache line一定要变到 Dirty的状态。

C4.5.6 ReadUnique

这个操作获取数据的备份，并且可以保证数据保持在unique状态。这就允许master 执行一个store操作到这个cache line。

典型地，一个ReadUnique操作在如下场景被使用：发起操作的master执行一个部分cache line store，并且没有cache line的拷贝。

C4.6 Clean Transactions

C4.6.1 Clean Unique

CleanUnqiue 也是发生在shareable域的，主要用于保证：

 cache line处于unqiue状态。这使得master 可以发起store到这个cache line的操作，但是这个transaction不要求获得master的拷贝。

如果其他处于dirty状态的cache被写入主存并且其他的cache line被移除。

transaction响应的要求如下：

• IsShared 响应需要保证当前cache line上unqiue的。
• Pass Dirty一定要被失效。

在完成CleanUnqiue操作时，发起操作的master可以store这个cache line。如果这个cache line在store 操作前是无效的，那么一定要发起一个full cache line操作，将数据allocate到cache中。在full cache line 存储之后，这个cache line就在unqiue dirty状态了。

Store 操作一定要和Clean Unique是原子操作，因此，任何在CleanUnique之后的操作都将被延迟，直到store完成。

Clean Unique可以用于完成exclusive操作。

Snoop filter在完成CleanUnique操作之后，会将cache line认为是已经allocate了。

        cache line如果在clean uniqu操作之前是allocate状态，那么在这个操作之后，仍然是allocate状态。

        如果cache line在Clean Unique操作之前没有被分配，或者在CleanUnique期间被失效，那么当CleanUnique完成时，这个master应当：

        完成一个full cache line store，那么这个cache line就被分配了。

        完成一个整行或者部分行的写回操作，用于表明这个cache line已经不是allocated状态了。

        重启另一个传输，如ReadUnique传输，在整行或者部分行成为allocated状态之前。

       不发起一个store操作。在这情况下，master一定要发起evict操作用于通知snoop filter，这个cache line已经不是allocated状态了。