Rocket - tilelink - Metadata

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简单介绍Metadata的实现。

 

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1. 基本介绍

 

Metadata是一个Bundle，即数据结构或者说变量类型。其中存放着Cache的状态，并且跟踪命令执行后状态的变化情况。

 

2. ClientStates

 

定义Client状态相关的方法：

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1) Cache相关状态

 

Cache节点的状态，是Nothing/Branch/Trunk/Dirty：

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2) 权限判断

 

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a. hasReadPermission：是否具有读权限；

b. hasWritePermission：是否具有写权限；

 

3. MemoryOpCategories

 

定义内存操作的类别：

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1) 类别

 

用来定义操作的写相关的信息，是一个元组：

a. 是否真要写；

b. 是否想要写；

 

2) 三类

 

a. wr：Write，写操作；

b. wi：Write Intent，意图要写；

c. rd：Read，读操作；

 

3) 分类

 

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判断命令的类别：

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4. ClientMetadata

 

ClientMetadata是一个Bundle，即是一个数据结构，其中存放了实际的状态信息：

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1) 相等判断

 

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2) 是否存在缓存内容

 

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3) growStarter

 

根据命令的分类和现在的状态，来确定是否命中和下一个状态：

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首先对命令进行分类，其次在查找表中进行查找。

 

1) 命令命中Cache的情况

 

返回是否命中即元组的第一个参数为true。

 

A. 命令分类为读取rd

 

读取之后状态不变：

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B. 命令分类为想写wi

 

想写但没有写，状态不变：

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另外，Branch状态只可读而不可写，所以这里只有Trunk/Dirty两种状态。

 

C. 命令分类为要写wr

 

写了之后就变为了Dirty状态：

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2) 命令未命中Cache的情况

 

返回是否命中即元组的第一个参数为false。

 

A. 命令分类为读取rd

 

读取之后，状态从Nothing变为了Branch：

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B. 命令分类为想写wi

 

想写需要变为Trank状态：

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C. 命令分类为要写wr

 

真写亦需变为Trunk状态：

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4) growFinisher

 

第一个参数是命令；第二个参数是Grant的param域的值。

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Grant的param是Cap即赋能的意思：

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a. 若要读，可以toB/toT；读不改变状态；

b. 若要写，只能toT，想要写也不改变状态；

c. 若真写，只能toT，真写改变状态为Dirty，包含脏数据；

 

5) onAccess

 

判断当前权限是否能满足访问请求：

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6) onSecondaryAccess

 

连续处理两条命令的情况：

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a. needs_second_acq：第二条命令是否需要先执行Acquire操作获取权限；这里的定义是如果第一条命令不是WriteIntent，而第二条命令是WriteIntent，则需要。命令的分类只有读写两种，第二条命令不是写便是读，第一条命令也是这样。所以若第二条命令是读，经过第一条命令之后，就不需要再额外获取权限。

b. hit_again：当前权限能够满足两条命令的需要；

c. dirties：第二条命令是否要立即写；

d. biggest_grow_param：获取到的最大权限；

e. dirtiest_state：确定要获取的最大权限；因为growStarter返回的第二个值既可能是下一个状态（命中），也可能是要赋权的参数（未命中），所以这里的dirtiest_state需要结合needs_second_acq和hit_again两个的值使用；

f. dirtiest_cmd：哪一条命令获取的最大权限；

 

7) onGrant

 

命令触发Grant之后的状态：

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8) shrinkHelper

 

Probe操作降权后的状态：

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举例：

Probe赋权为toN，当前状态为Dirty；返回值为：

a. hasDirtyData：true，包含脏数据；

b. resp：权限从Trunk降为Nothing，即TtoN；

c. next：下一个状态为Nothing；

 

9) cmdToPermCap

 

把命令转换为要赋予的权限：

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10) onCacheControl

 

返回Cache控制命令的处理情况：

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11) onProbe

 

返回Probe消息的处理情况：

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