RISC-V笔记——重叠地址排序
RISC-V的RVWMO模型主要包含了preserved program order、load value axiom、atomicity axiom、progress axiom和I/O Ordering。今天主要记录下preserved program order(保留程序顺序)中的Overlapping-Address Orderings(重叠地址排序)。
重叠地址排序
a操作在程序顺序中先于b操作，a和b都访问常规主存，不包含I/O区域，如果存在以下任何一个条件，那么a操作和b操作在全局内存顺序中的顺序也不会变。
- b是store，且a和b访问重叠的内存地址。
- a和b是load，x是a和b同时读取的字节，且在a和b程序顺序之间没有store操作访问x，a和b放回x的值由不同的内存操作写入。
- a是由AMO或SC指令生成的，b是一个load，b返回由a写入的值。
关于第一点，load或store操作永远不能与后面访问重叠内存位置的store操作进行重排序。从微体系架构的角度来看，一般来说，如果投机是无效的，则很难或不可能撤回投机重排序的store操作，因此模型直接不允许这种行为。不过另一方面，store可以forward数据给后面的load操作，这种情况通常发生在store的数据暂时存放在store buffer里，之后load命中store buffer，就直接load数据走了。
关于第二点，其实就是要求同一个hart中，younger的load返回的值不能比同地址older load返回的值更老。这通常被称为“CoRR”(Coherence for Read-Read pairs)，或者SC模型(sequential consistency)的要求一部分， RVWMO需要强制执行CoRR排序。如下代码所示，不管程序如何执行，(f)返回的值肯定比(d)的新。
关于第三点，其实就是AMO或成功的SC必须要全局可见后，才能将值返回给后续的load操作。
这三个原则也适用于内存访问之间只有部分重叠的情况，而且基地址也不一定相同的。例如，当使用不同大小的操作访问同一个地址区间时，就可以发生这种情况。当使用非对齐的内存访问时，重叠地址的规则可以独立地应用于每个地址的内存访问。
