【ARM】内存属性Memory Attributes (MemAttr)

1. EWA

2. Device

3. Cacheable

4. Allocate

5. 内存属性的传播

6. 事务属性组合

7. Memory Type

内存属性Memory Attributes (MemAttr) 包含Early Write Acknowledgment (EWA), Device, Cacheable, 以及Allocate。

1. EWA

EWA，Early Write Acknowledgment ，指示事务的写入完成响应是否必须来自事务的终点：

EWA=1：允许来自互连中的中间点，例如Home节点。则该事务的写入完成响应可以来自中间点或来自端点。
EWA=0：必须来自事务的最终目的地。

注意：如果不使用EWA属性，完成信号必须来自端点。

EWA断言要求如下：

可以取任意值：

•可以在ReadNoSnp和ReadNoSnpSep事务中取任何值。
•可以在WriteNoSnp事务中取任何值。
•可以在CMO事务中取任何值。
•可以在Atomic事务中取任何值。

必须置位：

•必须在不是ReadNoSnp、ReadNoSnpSep或CMO事务的其它读、dataless事务中断言
•必须在非WriteNoSnp事务的其它Write事务中断言。

不适用：

•不适用于DVMOp或PCrdReturn事务中，设置为零。
•不适用于PrefetchTgt事务，可取任何值。

2. Device

Device属性指示内存类型是Device还是Normal。

Device memory type

对于exhibit side-effects的位置必须使用Device memory type，连带效应(side-effectts)，即对一个地址的数据的操作可能会影响到另一个地址中的数据值。允许对没有exhibit side-effects的位置使用Device memory type。

事务到 Device type memory location的要求如下：

•读取事务不能读取超过请求的数据。
•不允许从设备内存位置预取（Prefetching）。
•读取必须从端点获得数据。不得在完成的中间点将同一地址的写入数据转发给读事务。（也就是说，地址A，有个写操作，你不得在中间点把写入的这个data转发给Read）
•不允许将到不同位置的请求合并成一个请求，或将到同一位置的不同请求合并成一个请求。（Gathering属性？）
•写入不能合并。
•从中间点完成的对Device内存的写入必须使写入数据及时对端点可见。

对设备内存的访问必须使用以下类型，允许使用独占变体（exclusive variants）：

•对Device内存位置的读取访问必须使用ReadNoSnp。
•对Device内存位置的写入访问必须使用WriteNoSnpFull或WriteNoSnpPtl。
•CMO事务。
•Atomic原子事务
•PrefetchTgt预取事务不允许，MemAttr字段不适用可取任何值。

Normal memory type

Normal memory type适用于不会产生side-effects的内存位置。

对Normal内存的访问在预取或转发方面没有Device类型内存那些限制：

•已断言EWA的读取事务可以从写入事务中获得读取数据，如果该写入事务已从中间点发送其完成，并且是同一地址。
•写入可以合并。

任何Read、Dataless、Write、PrefetchTgt或Atomic事务类型都可以用于访问Normal内存位置。所使用的事务类型由要完成的内存操作和Snoopable属性决定。

3. Cacheable

Cacheable属性指示事务是否必须执行缓存查找：

•当断言Cacheable时，事务必须执行缓存查找。
•取消断言Cacheable时，事务必须访问最终目的地。

Cacheable值要求包括：

必须置位：

•必须为ReadNoSnp和ReadNoSnpSep以外的任何读取事务断言。
•必须为除CleanShared、CleanSharedPersist*、CleanInvalid、MakeInvalid之外的任何Dataless事务断言。
•必须为除WriteNoSnpFull和WriteNoSnpPtl之外的任何Write事务断言。

不得置位：

不得为任何Device内存事务断言。
WriteNoSnpDef事务不得断言

可取任意值：

•对于发送到Normal memory 位置的ReadNoSnp、ReadNoSnpSep、WriteNoSnpFull和WriteNoSnpPtl事务，可以设为任何值。
•对CleanShared、CleanSharedPersist*、CleanInvalid和MakeInvalid事务可以取任何值。
•Atomic事务可以取任何值。

不适用：

•不适用于DVMOp和PCrdReturn事务，必须设置为零。
•不适用于PrefetchTgt事务，可以取任何值。

4. Allocate

Allocate属性是一个分配提示。它指示事务的建议分配策略：

•如果断言了Allocate，出于性能原因，建议将事务分配到缓存中。但是，允许不分配事务。
•如果取消断言Allocate，出于性能原因，建议不将事务分配到缓存中。但是，允许分配事务。

（那到底要不要allocate？最简单的实现方案就是allocate=1时就分配到cache，有没有其他更加符合性能的allocate条件？）

Allocate属性值要求为：

•可以为断言了Cacheable属性的事务断言，除了 ReadOnceMakeInvalid。
•必须为WriteEvictFull事务断言（请求者可以将带有未断言Allocate位的WriteEvictFull转换为Evict事务。）
•不得为Device内存事务断言。
•对于 Normal Non-cacheable内存事务，不可以断言。
•不适用于DVMOp、PCrdReturn和Evict事务，设置为零。
•不适用于 PrefetchTgt事务中，可以取任何值。
5. 内存属性的传播

对于从HN到SN的请求（响应向HN发送的请求），必须保留Device, Cacheable, and Allocate这些 MemAttr bits。

此规则的唯一例外是当已知下游内存为“Normal”时，则“Device”字段值可以设置为0b0以指示“Normal”，从HN到SN的请求中的SnpAttr属性位值必须始终设置为0b0。当接收到的组合写入请求事务中的写入事务和CMO事务分离时，写入事务继承原始组合请求的MemAttr和SnpAttr值。分离的CMO事务SnpAttr和cacheable位必须设置为最普遍的，以便影响RN-F节点和下游缓存的所有缓存。

对于由于Prefetch或者系统cacheable踢出而在互连内部生成的ReadNoSnp或WriteNoSnp：