RISCV-MINI cache小记

该cache映射策略为直接映射，采用写回（writeback）方式。

需要注意的细节在于cpu-cache通过mask信号判断访存是读还是写，显然mask全0时为读。下图FSM中省略了dirty会影响状态转移，比如WriteCache到WriteBack，当cache块为dirty时才会触发aw.fire（io.nasti.aw.valid := is_dirty）。

简单解释：

• Idle

  若收到访存请求，通过判断mask是否全0分别转移到读/写（ReadCache/WriteCache）

• ReadCache

  若cache命中，检测是否有新的访存请求，如果没有请求则转移到Idle，否则继续ReadCache

  若cache缺失，下一步需要从内存中读取到cache中，这个过程称为refill。refill前检测cache块是否dirty，如果dirty则转移到WriteBack，否则转移到Refill

• WriteCache

  若cache命中或写分配（等效于命中）或中止写入，则转移到Idle

  否则，检测cache块是否dirty，如果dirty则转移到WriteBack，否则转移到Refill

• WriteBack

  往nasti master写入脏cache块，转移到WriteAck

• WriteAck

  等待写响应，然后转移到RefillReady（因为nasti write是refill触发的，因此nasti write的下一步就是refill）

• RefillReady

  等待读地址有效，然后转移到Refill

• Refill

  从nasti master往cache加载内存数据，然后判断cpu_mask是否全0分别转移到Idle/WriteCache

当read miss并且refill后，该read的数据是从refill的数据旁路得到的。