给出示例代码,实现写回cache,分为icache和dcache
时间: 2023-08-10 10:02:11 浏览: 79
以下是一个简单的示例代码,实现了写回缓存的操作,包括icache和dcache:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define CACHE_SIZE 1024
typedef struct {
int valid;
int tag;
int dirty;
char data[64];
} cache_line;
cache_line icache[CACHE_SIZE];
cache_line dcache[CACHE_SIZE];
int read_icache(int address) {
int index = address % CACHE_SIZE;
int tag = address / CACHE_SIZE;
if (icache[index].valid && icache[index].tag == tag) {
return icache[index].data[address % 64];
} else {
// Fetch from memory
// ...
// Update cache
icache[index].valid = 1;
icache[index].tag = tag;
icache[index].dirty = 0;
// Load data into cache line
// ...
return icache[index].data[address % 64];
}
}
int read_dcache(int address) {
int index = address % CACHE_SIZE;
int tag = address / CACHE_SIZE;
if (dcache[index].valid && dcache[index].tag == tag) {
return dcache[index].data[address % 64];
} else {
// Fetch from memory
// ...
// Update cache
if (dcache[index].dirty) {
// Write back to memory
// ...
}
dcache[index].valid = 1;
dcache[index].tag = tag;
dcache[index].dirty = 0;
// Load data into cache line
// ...
return dcache[index].data[address % 64];
}
}
void write_dcache(int address, int data) {
int index = address % CACHE_SIZE;
int tag = address / CACHE_SIZE;
if (dcache[index].valid && dcache[index].tag == tag) {
dcache[index].data[address % 64] = data;
dcache[index].dirty = 1;
} else {
// Fetch from memory
// ...
// Update cache
if (dcache[index].dirty) {
// Write back to memory
// ...
}
dcache[index].valid = 1;
dcache[index].tag = tag;
dcache[index].dirty = 1;
// Load data into cache line
// ...
dcache[index].data[address % 64] = data;
}
}
int main() {
// Test read from icache
int data = read_icache(0x1000);
printf("Read from icache: %d\n", data);
// Test read from dcache
data = read_dcache(0x2000);
printf("Read from dcache: %d\n", data);
// Test write to dcache
write_dcache(0x2000, 0x1234);
printf("Write to dcache\n");
return 0;
}
```
在上面的代码中,我们定义了一个cache_line结构体,用于表示缓存行。其中valid字段表示该缓存行是否有效,tag字段表示该缓存行对应的地址的高位,dirty字段表示该缓存行是否被修改过,data字段表示该缓存行中存储的数据。
我们为icache和dcache分别定义了一个数组,用于存储缓存行。在read_icache和read_dcache函数中,我们首先根据地址计算出缓存行的索引和标记,并检查该缓存行是否有效。如果该缓存行有效,则直接返回其中对应位置的数据;否则,我们需要从内存中获取数据,并将其存储到缓存行中,然后返回对应位置的数据。
在write_dcache函数中,我们首先根据地址计算出缓存行的索引和标记,并检查该缓存行是否有效。如果该缓存行有效,则将数据写入其中对应位置,并将dirty字段设置为1,表示该缓存行已被修改过;否则,我们需要从内存中获取数据,并将其存储到缓存行中,然后将dirty字段设置为1,表示该缓存行已被修改过。
需要注意的是,在读取dcache时,如果发现缓存行已被修改过(即dirty字段为1),我们需要将其中的数据写回到内存中,以保证数据的一致性。在实际的缓存系统中,这个操作通常会在缓存行被替换出去之前执行。