AXI杂记

信号

如上图右边，分为两组五个通道，写相关三个通道，读相关两个通道

握手

使用valid和ready信号进行传输握手，提高可靠性，必要时进行反压

基本传输事务

AxADDR、AxLEN、AxSIZE、AxBURST四个信号描述基本传输

ID关系

原文https://zhuanlan.zhihu.com/p/149112312

outstanding

主机在当前传输事务完成前，就可以开始下个传输事务。

无outstanding时，事务1→响应1→事务2→响应2

有outstanding时，事务1→事务2→响应1→响应2

支持outstanding需要主机开辟一片缓存，其能力使用超前传输深度来衡量。

out of order

对于同一端口相同ID的事务，必须要顺序完成；对于同一端口不同ID的事务，可以乱序完成；对于不同端口不同ID的指令，可以乱序完成。（这个乱序，多指slaver返回数据是，例如master发起了多个读请求，slaver反应时间不一样，这样可以让反应快的slaver提前将数据传递回master，而不必等待其他slaver完成后才能返回数据）“out of order”技术保证响应较快的存储区域不必等待响应较慢的存储区域，降低了交易延时，从而提高了系统性能表现。

interleaving

存储属性

Axcache的四个bit主要从以下方面对齐访问做出规定

bufferable

对于一个SOC来说，主机通过总线访问某个从机，可能会经过多个buffer，比如intercoonect中处理乱序时可能就会有buffer对其重排序再返回主机。

是否bufferable主要在于response的返回。

有的buffer只有转发功能，将上一级的cmd转发给下一级，并将下一级response转发给上一级。有的buffer接收到上一级cmd，可以直接给其回复response，而实际上这个操作并没有到下一级。

cacheable

访问过程中，也可能会经过一些cache，cacheable代表了是不是要去cache中查找自己需要的数据和要不要更新cache。

读操作

read through：直接从内存中读

read allocate：先把数据读到cache，再从cache中读

写操作

hit

write through

write back

miss

write allocate：先写到cache再写到内存

No-write allocate：不写入cache，直接写到内存

锁定访问

原子操作用途

原文：https://www.cnblogs.com/yuandonghua/p/15665146.html

在多线程的操作系统中，都有一个获取线程锁的过程，这个锁是唯一的，一个线程抢到了其他线程就抢不到，如何实现这个功能呢？加入将内存的一个变量作为锁的标志，如果这个标志位0表示没有线程抢这个锁，如果为1表示某个线程抢到了这个锁。那么在抢锁之前先要看一下这个标志是否为0，如果为0表示锁是空闲的可以抢，为了表示抢到了这个锁，还得把这个变量置为1。这个抢锁的过程就至少需要有一读一写。但是在多线程操作的过程中，可能很多线程都在读取这个变量，都读到的值为0（读的时间还是比较长的，多核并发完全可以读多次），然后所有线程都写1，这样就造成了多个线程都得到了锁，与锁唯一的要求不合。也就是说通过软件手段是不能保证某个值被一个线程（Master）读取和写入的过程中没有被其他线程（Master）读取和写入。这就要求线程支持原子操作。

由于内存在使用过程中会出现ecc错误，需要刷新数据来纠正这些错误，操作系统通过内存巡检来完成刷新操作，内存巡检就是读取内存的值，通过ecc校验更正错误值，然后写入到内存，系统读取数据后，操作系统还是在正常运行的，内存上的程序很有可能把内部数据修改了，如果还是拿原来读取的数据ecc校验后写入就会冲掉程序保存的数据，这当然是不行的。这个时候内存巡检就要用到原子操作，巡检值使用exlusive方式读取内存，让这段内存记录在读取数据后内存数据有没有被改写过，如果被改写过，ecc校验后的数据使用exlusive方式写入的时候就会不成功，防止覆盖新的数据。巡检程序发现写入不成功就重新巡检这段内存，直到成功。

exclusive原子操作

Master_A以exclusive方式读取Salve的一段地址（以lane_cash为单位，一般为64byte）的值后，相当于Master通知slave监控这段地址的写，slave的一个moniter会纪录这个Master_A，如果Master_A在写入这个slave之前没有其他Master写过这个数据的话，Master_A往这段地址写入数据是会返回一个Exok即原子操作成功，指示数据正确写入；如果在Master_A写入数据之前有其他Master也往slave的这段地址写过数据，那么Master_A以exlusive写数据的操作会返回ok，这其实表示exclusive操作失败了，数据也被moniter阻挡没有写入到slave中。这样保证读写这一整个过程中，软件知道是不是只有一个线程（Master）在写这段地址（其他线程在这个过程可以读），也只有exlusive写返回Exok后才说明线程锁抢占成功，这样就只有一个线程能抢占成功。

是一种应用场景相关的操作，在多核CPU中，为了保证一个master对slave的访问操作不让其他master来访问，保证访问slave的数据不被其他master改写。有点像多线程中的线程锁。在AXI3.0的时候有normal access/exclusive access/locked access， 其中normal access是不进行任何干预的访问，exclusive则是slave端监控一下，在master访问期间有没有其他master访问过，如果访问过就给告警什么的，让master重新访问一遍。locked access这种模式在AXI 4.0取消了，即硬件锁定，其他master访问不了master到slave的总线，这种方式对性能影响很大，所以取消了。

其他

Axprot应该是配合指令集的工作模式，比如用户模式、机器模式，不同的模式有不同的权限

AxQos用于interconnect的仲裁器，代表不同master的优先级