飞腾CPU体系结构（十二）

1. CPU物理地址空间

飞腾CPU支持的物理地址宽度为44位，物理地址空间实际上只有16TB。系统主存（芯片外部内存）和IO外设（例如SoC设备、PCIe设备）都在这个物理地址空间上统一编址。

2. 内存属性

飞腾CPU将系统主存和IO外设看作两种不同的内存类型。

  1. 系统主存的内存属性
  2. IO外设的内存属性

2.1 系统主存属性

针对系统主存的内存属性，飞腾CPU主要为了提升访存性能，因此主要

  1. 支持弱顺序性访存模型，
  2. 支持地址不对齐的访问方式，
  3. 支持写操作合并，
  4. 支持乱序访问机制。

在无缓存模式下

飞腾CPU可以忽略高速缓存直接读/写系统主存,NC和WT两种模式都采用无缓存模式来实现。

在有缓存模式下，即WB模式

飞腾CPU读/写地址单元内容时，如果缓存不命中，就从系统主存中将相应的缓存块内容拷贝到高速缓存中；然后再对高速缓存的缓存块进行相应的操作。

2.2 IO外设属性

针对IO外设的内存属性，为了确保外设操作的正确性，飞腾CPU

  1. 支持强顺序性访存模型，
  2. 不支持缓存模式
  3. 不支持地址不对齐访问方式。

这种强顺序性访存模型，根据强弱程度有nGnRnE、nGnRE 、nGRE和GRE四种类型。

  1. G表示支持访存合并操作；nG表示不支持访存合并操作；
  2. R表示支持乱序操作；nR表示不支持乱序操作；
  3. E表示写操作的确认不一定来自目标设备；nE表示写操作的确认来自目标设备。

常用的外设内存类型是nGnRE，表示不支持访存合并和乱序操作，写指令完成时，设备内存不保证及时得到更新。

2.3 特别提醒

内存属性，描述了飞腾CPU访问物理地址空间设备的操作特点，但是需要通过虚拟页到物理页帧的映射属性来编程使用。