Schema di principio del SCA di una MMU Memory Management Unit

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Schema di principio del SCA di una MMU Memory Management Unit Processore tipo PD32 e memoria organizzata con un banco a 32 bit (4 byte) Si ipotizza che ci sia sempre allineamento dei byte e che si

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Schema di principio del SCA di una MMU Memory Management Unit. Processore tipo PD32 e memoria organizzata con un banco a 32 bit (4 byte) Si ipotizza che ci sia sempre allineamento dei byte e che si accedano sempre a 4 byte. Esempio di cache con blocchi da 16 parole (ogni parola da 4 byte). - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: Schema di principio del SCA  di una MMU Memory Management Unit

Schema di principio del SCA di una MMU

Memory Management Unit

Processore tipo PD32 e memoria organizzata con un banco a 32 bit (4 byte)

Si ipotizza che ci sia sempre allineamento dei

byte e che si accedano sempre a 4 byte

Page 2: Schema di principio del SCA  di una MMU Memory Management Unit

AAC - Valeria Cardellini, A.A. 2007/08 2

Esempio di cache con blocchi da 16 parole Esempio di cache con blocchi da 16 parole (ogni parola da 4 byte)(ogni parola da 4 byte)

• E’ la cache del processore Intrisity FastMATHdel processore Intrisity FastMATH, un processore embedded basato sull’architettura MIPS

• Cache istruzioni e cache dati separate, da 16 KB ciascuna e con blocchi di 16

parole (parole da 32 bit, cioè da 4 byte) n = 32

s = log2(16KB/64B) = 8

r = log2(64) = 6,

di cui

4 identificano la parola all’interno del blocco,

2 il byte all’interno della singola parola

18

Page 3: Schema di principio del SCA  di una MMU Memory Management Unit

Possibile organizzazione della memoria di una cache ad accesso diretto

a6…a13

a6…a13

d511…d479tag17…tag0

MRMW

CS

MRMW

CS

a6…a13

d63…d32

a6…a13

d31…d0

MRMW

CS

MRMW

CS

CS=1

a6…a13

. . .

flag

index

MR

MW

CS

Parola 0Parola 1Parola 15

Page 4: Schema di principio del SCA  di una MMU Memory Management Unit

a13…a6 a13…a6

d511…d479tag17…tag0

MRMW

CS

MRMW

CS

a13…a6

d63…d32

MRMW

CS

MRMW

CS

CS=1

a13…a6

. . .

flag

MR

MW

CS

Parola 0Parola 1Parola 15

MDR

SCHEMA SEMPLIFICATO LETTURA DEL PROCESSORELe connessioni disegnate servono solo per permettere il trasferimento dati dalla cache verso il processore, nel caso di miss il segnale di controllo MR generato dal PROCESSORE va in alta impedenza e il suo controllo passa allo SCO dell’MMU che lo forza a zero, lo rimette ad 1 a fine faseacquisione del blocco dalla memoria

hit/miss

MAR

comparatore

a31…a14

MUXa5…a2

OK

sok rok

d31…d0

Page 5: Schema di principio del SCA  di una MMU Memory Management Unit

Memoria organizzazione in moduli (a byte)(come nel PD32)

Address BUS (30 bit)

Data BUS (32 bit)

a2…a31

a2…a31

d23…d16d31…d24

a2…a31

d15…d8

a2…a31

d7…d0

Mb3

Mb2

Mb1

Mb0

MRMW

CS

MRMW

CS

MRMW

CS

MRMW

CS

Page 6: Schema di principio del SCA  di una MMU Memory Management Unit

a6…a13 a6…a13

d511…d479tag17…tag0

MRMW

CS

MRMW

CS

a6…a13

d63…d32d31…d0

MRMW

CS

MRMW

CS

a6…a13

. . .

flag

MR

MW

CS Parola 0Parola 1Parola 15

MARCARregistrocontatoreLoad

Incr.

Verso banco memoria AB

30 bit

da banco memoria DB

32 bit

Bus da 32 bita31…a141

ContatoreModulo 16

inc TC

SCHEMA SEMPLIFICATO SCRITTURA DATI DALLA MEMORIALe connessioni disegnate servono solo per permettere il trasferimento dati dalla MEMORIA verso la cache, questa parte si attiva in caso di miss, lo SCO dell’MMU oltre a generare MW per i propri Moduli di memoria generare i MR verso il banco di memoria esterno.

a5a4a3a2

0 0 0 0

a31

a30

a6

OK

sok rok

Page 7: Schema di principio del SCA  di una MMU Memory Management Unit

registro

Verso banco memoria AB

26 bit (più significativi)

AB

4 bit (meno significativi)

a31

a30

a6

load

inc

ContatoreModulo 16

TC

Ottimizzazione CAR con contatore modulo 16