or1200处理器中QMEM模块的作用

以下内容摘自《步步惊芯——软核处理器内部设计分析》一书

QMEM的作用

图3.1 QMEM在OR1200中的位置

      取指令的过程：CPU给出指令的有效地址（EA：Effective Address），IMMU将有效地址翻译为物理地址（PA：PhysicalAddress），然后送到QMEM中，QMEM判断该地址是否位于QMEM的地址范围内，如果是，就直接取出指令送到CPU，如果不是位于QMEM的地址范围内，则将该地址发送给ICache，ICache查看该地址是否被缓存，如果是就直接读出指令送往QMEM，后者直接转发给CPU，如果ICache没有命中，则通过指令WB_BIU模块访问外部存储器获取指令。

      加载/存储数据的过程：CPU给出读写数据的有效地址，DMMU将有效地址翻译为物理地址，然后送到QMEM中，QMEM判断该地址是否位于QMEM的地址范围内，如果是，就直接读写指定地址，如果不是位于QMEM的地址范围内，则将该地址发送给DCache，DCache查看该地址是否被缓存，如果是就直接将该数据送往QMEM，后者直接转发给CPU，或者直接写数据，如果DCache没有命中，则会通过SB、数据WB_BIU模块访问外部存储器读写数据。

图3.2 QMEM的作用示意

      在OR1200的配置文件or1200_defines.v中关于QMEM的配置选项如下：

`define OR1200_QMEM_IMPLEMENTED

`define OR1200_QMEM_IADDR	32‘h0080_0000
`define OR1200_QMEM_IMASK	32‘hfff0_0000 // QMEM中指令存储地址是0x0080000-0x008fffff，所以共1MB

`define OR1200_QMEM_DADDR	32‘h0080_0000
`define OR1200_QMEM_DMASK	32‘hfff0_0000 // QMEM中数据存储地址与指令存储地址可以不一样，默认是一样的

`define OR1200_QMEM_BSEL                      //默认是没有定义，但通过加载存储类指令的分析可知必须有该定义

// QMEM interface acknowledge
// To enable qmem_ack port, define this macro.
//`define OR1200_QMEM_ACK                       不需要这个定义

or1200_qmem_top.v

`ifdef OR1200_QMEM_IADDR                   
   assign iaddr_qmem_hit = (qmemimmu_adr_i & `OR1200_QMEM_IMASK) == `OR1200_QMEM_IADDR;
`else
   assign iaddr_qmem_hit = 1‘b0;
`endif

`ifdef OR1200_QMEM_DADDR
   assign daddr_qmem_hit = (qmemdmmu_adr_i & `OR1200_QMEM_DMASK) == `OR1200_QMEM_DADDR;
`else
   assign daddr_qmem_hit = 1‘b0;
`endif

iaddr_qmem_hit = (qmemimmu_adr_i & 32‘hfff0_0000) == 32‘h0080_0000;

      此时只要输入地址在0x00800000-0x008fffff（1M大小的空间范围内），都会使得iaddr_qmem_hit为1，表示地址在QMEM范围内，就会从QMEM中读取对应地址指令，反之iaddr_qmem_hit为0。当DMMU将数据地址送入QMEM后，也会进行同样的运算。所以当采用默认配置时QMEM中指令与数据拥有相同的地址空间，地址范围是0x0x00800000至0x008fffff，大小都是1M。

`ifdef OR1200_QMEM_IADDR
      assign iaddr_qmem_hit = 1‘b1;
`else
      assign iaddr_qmem_hit = 1‘b0;
`endif

`ifdef OR1200_QMEM_DADDR
      assign daddr_qmem_hit = 1‘b1;
`else
      assign daddr_qmem_hit = 1‘b0;
`endif

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or1200处理器中QMEM模块的作用

原文：http://blog.csdn.net/leishangwen/article/details/22109651