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看Linux启动代码中的Cache与TLB

发布时间:2015-02-04 15:21:35来源:linux网站作者:lqx4_3

在移植linux2.6.18.1到龙芯3210的时候,也就是在移植笔记3里,对Cache和TLB进行了一段修改,移植的时候以对照的方式进行修改,现在来看看,为什么代码这样写。

在移植Linux到龙芯3210笔记3里面已经知道,对Cache和TLB的操作是在trap_init里完成的,查了一下trap的英文意思,有一个解释是"存水池"。

然后进入per_cpu_trap_init,看到两个函数的调用:

cpu_cache_init();

tlb_init();

对了,正是这两个函数。

先来看cpu_cache_init:

在./arch/mips/kernel/cpu-probe.c里我们加入了一段代码:

(在cpu_probe_legacy函数里)

switch (c->processor_id & 0xff00) {

case  ... ...

... ...

case PRID_IMP_SOC32101:

c->cputype = CPU_SOC32101;

c->isa_level = MIPS_CPU_ISA_II;

c->options = R4K_OPTS |

/* MIPS_CPU_FPU | */ MIPS_CPU_LLSC;

c->tlbsize = 48;

break;

}

看到c->options的值是R4K_OPTS

而:

#define R4K_OPTS       (MIPS_CPU_TLB | MIPS_CPU_4KEX | MIPS_CPU_4K_CACHE \

| MIPS_CPU_COUNTER)

明显地,c->options记录的就是选定一些关于该CPU的一些特性。而这些特性就成了判断的标志位,从而选择不同的初始化,其中MIPS_CPU_4K_CACHE特性就是关于Cache的。

回到cpu_cache_init函数,在./arch/mips/mm/cache.c里。

该函数就是根据不同的CPU特性来决定用哪个函数初始化我们的cache。

在./include/asm-mips/cpu-features.h定义了这个判定宏:

#define cpu_has_4k_cache        (cpu_data[0].options & MIPS_CPU_4K_CACHE)

显然,对cache的初始化是由r4k_cache_init来执行的。

进入r4k_cache_init,看到:

probe_pcache();

从函数名来看,这个函数的作用是探测cache,换句话说,就是获取cache的有关信息。进入该函数,我们发现,根据不同的CPU类型进行了不同的计算,来确定cache的属性。

926         case CPU_SOC32101:          

927                 icache_size = 1 << (12 + ((config & CONF_IC) >> 9));

928                 c->icache.linesz = 16 << ((config & CONF_IB) >> 5);

929                 if (prid & 0x3) {   

930                   c->icache.ways = 4;

931                 } else {            

932                   c->icache.ways = 2;

933                 }

934                 c->icache.waybit= 0;

935        

936                 dcache_size = 1 << (12 + ((config & CONF_DC) >> 6));

937                 c->dcache.linesz = 16 << ((config & CONF_DB) >> 4);

938                 if (prid & 0x3) {   

939                   c->dcache.ways = 4;

940                 } else {            

941                   c->dcache.ways = 2;

942                 }                   

943                 c->dcache.waybit = 0;

944                 break;

确定指令cache和数据cache的大小属性,保存在cache_desc中。

24 struct cache_desc {           

25         unsigned short linesz;  /* Size of line in bytes */

26         unsigned short ways;    /* Number of ways */

27         unsigned short sets;    /* Number of lines per set */

28         unsigned int waysize;   /* Bytes per way */

29         unsigned int waybit;    /* Bits to select in a cache set */

30         unsigned int flags;     /* Flags describing cache properties */

31 };

计算方法,龙芯3210,跟其它MIPS的CPU不同。