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處理器可能發(fā)生死鎖或者數(shù)據(jù)丟失

LL-LING寧 ? 來源:LL-LING寧 ? 作者:LL-LING寧 ? 2022-08-02 15:09 ? 次閱讀
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由于此錯(cuò)誤,存儲(chǔ)緩沖器可能進(jìn)入所有現(xiàn)有寫入都無法繼續(xù)執(zhí)行的狀態(tài)。此狀態(tài)可能會(huì)導(dǎo)致下列問題:

流水線執(zhí)行備份,并阻止執(zhí)行任何指令。

如果按特定順序執(zhí)行訪問,則將恢復(fù)指令執(zhí)行,但寫入數(shù)據(jù)將會(huì)丟失

受影響的配置:

如按下列任一序列發(fā)生下述狀況,則會(huì)發(fā)生此錯(cuò)誤:

序列 1:

1) 使用數(shù)據(jù)高速緩存 ECC 來實(shí)現(xiàn)處理器,并啟用高速緩存 ECC。

2) 處理器訪問存儲(chǔ)器位置,但此操作在 L1 數(shù)據(jù)高速緩存中未命中,導(dǎo)致讀取并分配緩存行。

3) 處理器對(duì)回寫可緩存位置執(zhí)行寫入,此操作在步驟 [2] 中的行填充 (linefill) 之前命中,但在行填充之后未命中。此寫入操作會(huì)在步驟 [2] 重新分配行之前的周期內(nèi)執(zhí)行其高速緩存查找操作。

4) 隨后,處理器會(huì)對(duì)步驟 [3] 中寫入的緩存行執(zhí)行讀取和寫入。此讀取和寫入操作可按任意順序執(zhí)行。寫入的雙字不同于步驟 [3] 中寫入的雙字。

序列 2:

1) 使用數(shù)據(jù)高速緩存 ECC 來實(shí)現(xiàn)處理器,并啟用高速緩存 ECC。

2) 處理器讀取回寫可緩存存儲(chǔ)器位置,但此操作在 L1 數(shù)據(jù)高速緩存中未命中,導(dǎo)致讀取并分配緩存行,但不檢測(cè)任何 ECC 錯(cuò)誤。

3) 處理器對(duì)步驟 [2] 中讀取的緩存行執(zhí)行寫入。在高速緩存中查找地址時(shí),由于標(biāo)簽 RAM (tag-RAM) 中存在 ECC 錯(cuò)誤,因此結(jié)果顯示命中。

4) 隨后,處理器對(duì)步驟 [2] 中讀取的緩存行執(zhí)行進(jìn)一步寫入,但寫入的雙字不同于步驟 [3] 中寫入的雙字。

5) 后續(xù)推理緩存讀取同樣檢測(cè)到 ECC 錯(cuò)誤。此讀取操作可對(duì)相同的高速緩存集執(zhí)行,因此會(huì)檢測(cè)到相同的錯(cuò)誤,或者也可對(duì)不同高速緩存集執(zhí)行讀取,在此情況下則需要第二個(gè) ECC 錯(cuò)誤才能滿足此條件。

此外,這兩組條件都要求兩次訪問之間存在特定的時(shí)序關(guān)系,因此,受到 AXI 總線上的傳輸事務(wù)時(shí)序以及存儲(chǔ)緩沖器中其它正在執(zhí)行的寫入操作的影響。

如果上述任一序列發(fā)生后,發(fā)生如下操作,則將不會(huì)發(fā)生死鎖:

1) 讀取操作在高速緩存中未命中,導(dǎo)致行填充,并且

2) 對(duì)步驟 [1] 中讀取的緩存行執(zhí)行 2 次或 2 次以上的讀取操作。

2 次寫入的雙字必須不同,但其中一次寫入的雙字可與步驟 [1] 中讀取的雙字相同。單一存儲(chǔ)指令可生成 2 次此類寫入,前提是該指令未自然對(duì)齊。

如果發(fā)生此狀況,則部分寫入數(shù)據(jù)可能丟失。并且后續(xù)可能還會(huì)向高速緩存分配不可緩存 (Non-cacheable) 或器件 (Device) 寫入請(qǐng)求。

注:以上所有數(shù)值交叉引用均表示參考列表中的項(xiàng)。

解決方案

影響:

如果發(fā)生此錯(cuò)誤,處理器將發(fā)生死鎖或數(shù)據(jù)丟失。發(fā)生死鎖時(shí),處理器可生成中斷,但最終在處理程序代碼中將發(fā)生數(shù)據(jù)丟失或死鎖。

根據(jù)大量現(xiàn)場(chǎng)器件的經(jīng)驗(yàn)證明,此錯(cuò)誤被分類為罕見。此問題僅在一個(gè)工程上出現(xiàn)過,其故障時(shí)間不僅長(zhǎng)而且易變。

變通方法:

您可通過將 ACTLR.DBWR(位 [14])設(shè)置為 1 來避免此錯(cuò)誤。對(duì)于向標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)器多次突發(fā)寫入數(shù)據(jù)的行為,此設(shè)置會(huì)禁用其內(nèi)部傳輸最優(yōu)化操作。

此外,此設(shè)置還會(huì)禁用直寫和不可緩存的標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)器(但不包括回寫存儲(chǔ)器)的處理器生成的 AXI 突發(fā)。

將該位設(shè)置為 1 可能降低處理器寫入標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)器的性能。在基準(zhǔn)測(cè)試中,平均性能降低比例小于 1%,但執(zhí)行大型塊寫入的例程(例如,memset 或 memcpy)時(shí)影響顯著增大。

此變通方法對(duì)于 memset 和 memcpy 的影響與 L2 存儲(chǔ)器系統(tǒng)的性能和特性以及所使用的指令序列密切相關(guān)。

如果您的應(yīng)用允許,您也可以通過禁用高速緩存 ECC 來避免此錯(cuò)誤。禁用方法為將 ACTLR.CEC(位 [5:3])設(shè)置為 b100。

此變通方法不會(huì)降低處理器性能,但禁用 ECC 會(huì)影響可靠性。

受影響的配置:

所有 Versal 器件。

審核編輯:彭靜
聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
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