100 likes | 236 Views
ISP. RAS. Высокоуровневая спецификация иерархии памяти микропроцессоров: приложение для генерации тестовых программ. Татьяна Сергеева leonsia@ispras.ru. Institute for System Programming of the Russian Academy of Sciences (ISPRAS) http://hardware.ispras.ru. Иерархия памяти.
E N D
ISP RAS Высокоуровневая спецификация иерархии памяти микропроцессоров:приложение для генерации тестовых программ Татьяна Сергеева leonsia@ispras.ru Institute for System Programming of the Russian Academy of Sciences (ISPRAS) http://hardware.ispras.ru
Иерархия памяти Увеличение скорости чтения/записи Уменьшение времени хранения информации Увеличение ёмкости Увеличение времени доступа Регистры L1 (inst) L1 (data) L2 (data and instructions) L3 Оперативная память Institute for System Programming of the Russian Academy of Sciences (ISPRAS), 2013 2 of 9
Кэш-память • Обмен данными между кэшем и ОП осуществляется блоками фиксированного размера • Адресный тэг блока содержит служебную информацию о блоке (соответствие области ОЗУ, свободен/занят блок) • Нахождение данных в кэше — попадание - hit, отсутствие — miss • При промахе происходит обновление содержимого кэша — вытеснение • Стратегии вытеснения: случайный выбор блока, LRU, FIFO Institute for System Programming of the Russian Academy of Sciences (ISPRAS), 2013 3 of 9
Кэш-память Line Tag Data Index Set Line Line Line Line Line Line Line Line Tag Institute for System Programming of the Russian Academy of Sciences (ISPRAS), 2013 4 of 9
Типы тестовых ситуаций для MMU • Mapped • Cached • TLBHit • Valid • L1Hit • L2Hit Иерархия тестовых ситуаций Institute for System Programming of the Russian Academy of Sciences (ISPRAS), 2013 5 of 9
CPU Instruction set Sim-nML MMU ? Обоснование проблемы Institute for System Programming of the Russian Academy of Sciences (ISPRAS), 2013 6 of 9
Цели и задачи работы Создание средств для генерации тестовых программ для MMU • Разработка языка высокого уровня для формальной спецификации MMU • Описание буферов • Связывание буферов в иерархию • Задание политик обмена между кэшами разного уровня • Методы генерации тестов на основе формальной спецификации MMU Institute for System Programming of the Russian Academy of Sciences (ISPRAS), 2013 7 of 9
Формальная спецификация MMU buffer L1 { associativity = 4; sets = 128; line = (tag:30, data:256); index(addr:PA) = addr<9..8>; match(addr:PA) = line.tag == addr<39..10>; policy = LRU; } • Уровень ассоциативности • Число множеств • Структура блока данных (поля и их размер) • Функция вычисления позиции данных на основе адреса • Предикат проверки промаха/попадания • Стратегии замещения данных при промахе Institute for System Programming of the Russian Academy of Sciences (ISPRAS), 2013 8 of 9
Спасибо! Institute for System Programming of the Russian Academy of Sciences (ISPRAS), 2013 9 of 9