这个固定的指令序列被称作 内存屏障(Memory Barrier)。内存屏障通常是由处理器设计者提供给软 件设计者的。在 RISC-V 中,定义了指令同步命令 FENCE.I(该指令属于 Zifencei 扩展),用来发挥内存屏障的作用。 由于只讨论单处理核的情况,所以在所涉及的范围内,FENCE 与 FENCE.I 的实现并没有太大的区别,其定义如图...
pred 和 succ 是两个字段,每个字段都是4位,用于指定前驱(前置)和后继(后置)屏障的类型 : 分别表示 设备输入、设备输出、内存读、内存写!(这些都是用4位二进制值来组合的意思) 例子: fence iorw, iorw | 内存和 I/O 全屏障或者满屏障的意思, 其中[iorw]为iorw中的任选几个字母: 分别表示设备输入、设...
fence指令主要由于对内存或IO操作进行barrier操作,常见的类型有: 3.1 读屏障(fence.r) 确保在fence指令之前的所有内存读取操作在fence指令之后的内存读取操作之前完成。 3.2 写屏障(fence.w) 确保在fence指令之前的所有内存写入操作在fence指令之后的内存写入操作之前完成。 3.3 读写屏障(fence.rw) 确保在fence指令之前...
这时就需要引入新的内存控制指令(比如fence内存屏障指令),以便让用户告知CPU强制执行write queue中的STOREs指令。比如下面的例子,使用fence内存屏障指令(比如x86中的mfence)强制在该指令之前执行write queue中的STOREs操作,从而保证Thread 3能够结束(也就是说Thread 1和Thread 2执行完之后,内存a和b中的值不会同时为0):...
RISC-V定义了内存一致性模型,确保在多处理器系统中,对内存的读写操作对所有处理器可见。这涉及到缓存一致性和内存屏障等概念,以确保数据的一致性和顺序。 虚拟内存: 虽然RISC-V指令集本身不包含虚拟内存管理的指令,但它提供了足够的寄存器和控制机制,使得操作系统可以实现虚拟内存系统。这涉及到地址翻译和保护机制,以...
出现这个漏洞，内存屏障会由CSR单元处理。如果与CSR操作的CSR地址位元对应的指令位元（位 [31:20]）与某些CSR寄存器（例如调试、计数器）匹配，则指令可能会被错误地标记为非法。当满足以下条件时，会发现这种极端情况：• imm[11:0]/rs1/rd 中有随机位元。• 这些位元与其他一些非法指令相匹配。该漏洞的直接...
考虑到store操作需要CPU从store buffer中取值写入内存,由于TSO模型支持Store-Load重排序,那么可能会发生下图情况,其中S1为之前的store操作,此时难以保证RMW的原子操作。 因此,原子RMW操作应在清空store buffer之后再执行。 这里清空store buffer的意思是指将store buffer中所有的值都写回内存中。 为了保证load之后可以马...
比如在使用ARM64指令集的过程中会遇到的陷阱和坑，包括DMA缓存一致性问题、内存屏障使用的案例，等等。
RISC-V体系结构中的TLB管理、原子操作和内存屏障指令; RISC-V体系结构中的压缩指令扩展; RISC-V体系结构中的虚拟化扩展; RISC-V体系结构中的可伸缩矢量指令扩展。 图书特点: 作为一个开源、免费的指令集体系结构,RISC-V受到了学术界和工业界的持续关注。凭借开源、低功耗、模块化的特点,RISC-V体系结构在物联网...
使内存屏障可选,允许组合操作。可选操作由每个原子指令中存在的获取和释放位启用。 RISC-V定义了九种可能的操作:swap(直接使用源寄存器值);加;按位和,或,和 - 或 - ;签名和无签名的最低和最高。 系统设计可以优化这些组合操作而不是lr和sc。例如,如果交换的目标寄存器是常数零,则可以跳过加载。如果存储的值...