电商网站更适合,云主机 小型网站,中山网站建设策划,优购物官方网站直播3 Cache 的初始化
在 MIPS32 架构中#xff0c;Cache 的初始化需要进行以下几个步骤#xff1a;
禁用 Cache#xff1a;在初始化 Cache 之前#xff0c;需要先将 Cache 禁用。可以通过向 Cache 控制寄存器#xff08;Cache Control Register#xff09;写入特定值来实现…3 Cache 的初始化
在 MIPS32 架构中Cache 的初始化需要进行以下几个步骤
禁用 Cache在初始化 Cache 之前需要先将 Cache 禁用。可以通过向 Cache 控制寄存器Cache Control Register写入特定值来实现禁用 Cache。具体来说可以将控制寄存器的 Bit 30DC和 Bit 22IC分别设置为 0以禁用数据缓存和指令缓存。
li $t0, 0x18040000 # 将控制寄存器的 Bit 30 和 Bit 22 设置为 0
mtc0 $t0, $16 # 向 Cache 控制寄存器写入控制值
nop # 等待操作完成设置 Cache 大小和行大小在禁用 Cache 后需要设置 Cache 的大小和行大小。可以通过向 Cache 控制寄存器Cache Control Register写入特定值来实现设置。具体来说可以将控制寄存器的 Bit 16K0和 Bit 12L分别设置为对应的值以设置 Cache 的大小和行大小。
li $t0, 0x00041000 # 将控制寄存器的 Bit 16 和 Bit 12 设置为对应的值
mtc0 $t0, $16 # 向 Cache 控制寄存器写入控制值
nop # 等待操作完成使能 Cache在设置完 Cache 大小和行大小后需要使能 Cache。可以通过向 Cache 控制寄存器Cache Control Register写入特定值来实现使能 Cache。具体来说可以将控制寄存器的 Bit 30DC和 Bit 22IC分别设置为 1以使能数据缓存和指令缓存。
li $t0, 0x98040000 # 将控制寄存器的 Bit 30 和 Bit 22 设置为 1
mtc0 $t0, $16 # 向 Cache 控制寄存器写入控制值
nop # 等待操作完成清除 Cache在使能 Cache 后需要清除 Cache 中的数据以保证 Cache 中的数据和主存中的数据一致。可以使用 cache 0x1f 指令清除 Cache 中的所有行。
li $t0, 0x80000000 # 将 $t0 设置为缓存基地址
li $t1, 0x00000000 # 将 $t1 设置为缓存控制值清除所有行
cache 0x1f, 0($t0) # 清除缓存以上是 Cache 初始化的基本流程和代码示例需要根据实际情况进行调整和优化。
3.1 C语言初始化代码
#define CACHE_SIZE 8192
#define CACHE_LINE_SIZE 32// 定义 Cache 行的数据结构
typedef struct cache_line {uint32_t tag;uint8_t data[CACHE_LINE_SIZE];
} cache_line_t;// 定义 Cache 的数据结构
typedef struct cache {cache_line_t lines[CACHE_SIZE / CACHE_LINE_SIZE];
} cache_t;int main() {cache_t *cache malloc(sizeof(cache_t));if (cache NULL) {printf(Failed to allocate memory for cache\n);return 1;}// 初始化 Cachefor (int i 0; i CACHE_SIZE / CACHE_LINE_SIZE; i) {cache_line_t *line (cache-lines[i]);line-tag 0;for (int j 0; j CACHE_LINE_SIZE; j) {line-data[j] 0;}}printf(Cache initialization completed\n);return 0;
}在上面的代码中我们首先定义了一个 Cache 行的数据结构 cache_line它包括一个 tag 和一个大小为 CACHE_LINE_SIZE 的数据数组。然后定义了 Cache 的数据结构 cache它包括 CACHE_SIZE / CACHE_LINE_SIZE 个 Cache 行。
接着在 main() 函数中我们首先使用 malloc() 分配了一个 Cache 的内存空间。然后使用循环遍历了每个 Cache 行并将它们的 tag 和数据数组初始化为 0。
4 di指令使用
在 MIPS32 汇编中di 指令用于禁用中断其汇编语法为
di该指令会将当前的中断屏蔽状态设置为全禁止即使中断请求到达CPU 也不会响应。一般情况下di 指令会与 ei 指令结合使用形成临界区确保在临界区内的指令不会被中断打断。
例如下面的代码片段展示了 di 和 ei 指令的使用以确保对共享变量的操作是原子的 # 进入临界区di # 禁用中断lw $t0, var # 读取共享变量到寄存器 $t0addi $t0, $t0, 1 # 对共享变量加 1sw $t0, var # 将寄存器 $t0 写回共享变量ei # 启用中断# 离开临界区在上面的例子中禁用中断可以保证对共享变量的操作是原子的从而避免竞态条件的发生。当临界区内的代码执行完毕后启用中断以便 CPU 可以响应中断请求。
