AMBA4 AXI - 原子操作的锁定访问 & 独占访问

发布时间 2023-06-12 20:45:50作者: 可达达鸭

1. 锁访问

  • 这篇博客中有介绍原子操作,主要使用LOCK信号,锁住一笔传输,拒绝其它传输的干扰,只有这笔传输完成之后释放Lock信号,才可以进行其它笔传输。
  • 在M0想要发起一笔锁定传输前,需要确保是否还有在进行的传输,必须要确保之前进行的传输都已完成。
  • M0使用AxLOCK发起locked transaction,interconnect通过内部仲裁器确保只有M0能够访问S0,其它主机的访问都会被阻塞掉,直到锁定传输完成。
  • AXI3支持锁定访问,但AXI4已经不支持了。

2. 独占访问

  • AXI4取消锁定访问的原因是新增了独占访问,比锁定访问效率更高,还是使用AxLOCK信号。
  • 锁定访问是不允许其它主机访问正在锁定访问的从机,而独占访问允许访问该从机,只是不允许其它主机访问相同的内存范围(memory range)。
  • 这样既不会出现两个主机对同一块内存空间进行更改,导致数据错误;还可以一定程度保证了总线的最大带宽和总线延迟。
  • 从机内部需要实现一个独占访问的monitor,用于记录独占事务序列的信息确定哪段地址区间被独占访问,以及识别正在执行独占访问的主机ID。
  • RRESP[1:0]和BRESP[1:0]可以表示独占访问的成功或失败。
RRESP/BRESP 响应 含义
00 OKAY 表示独占访问失败/正常访问成功
01 EXOKAY 独占访问成功
  • 独占访问的过程
    • (1)主机对slave的一个地址进行独占读操作,从机monitor记录下该master的ARID以及访问的地址位置。
    • (2)一段时间之后,主机对相同地址进行独占写操作,此时从机monitor同样记录下该操作主机的AWID和要访问的地址位置。
    • (3)将AWID与之前记录的ARID进行比对,如果一致,说明该地址之前并没有被其它主机访问,返回EXOKAY;否则返回OKAY,独占访问失败。
  • 另一个例子
    • 对于在独占写之前有多比独占读,那么monitor所记录下来的ID都将存入一张表内,之后当开始独占写时,查找这张表,如果有ID相同的,则独占写传输成功。
    • 由于该地址的数据已被更改,前面记录的ID会全部被清楚,如果连着独占写,那么一定会失败,返回OKAY。

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