Probe 队列 ProbeQueue
功能描述
负责接收并处理来自L2的一致性请求，包含8项ProbeEntry，每一项负责一个Probe请求, 将Probe请求转成内部信号后发送到MainPipe, 由MainPipe修改被Probe块的权限，等MainPipe返回应答后释放ProbeEntry。
ProbeQueue只和L2通过B通道交互，以及与MainPipe互连。内部由8项ProbeEntry组成，每一项通过一组状态寄存器控制请求信号的接收、转换以及发送。
特征 1： 别名问题
Kunminghu架构采用了64KB的VIPT cache，从而引入了cache别名问题。为解决别名问题，L2 Cache的目录会维护在DCache中保存的每一个物理块对应的别名位。当DCache在某个物理地址上想要获取另一别名位的块时，L2 Cache会发起Probe请求，将DCache中原有的别名块probe下来，并且在TileLink B通道中记录其别名位。ProbeQueue收到请求后会将别名位和页偏移部分进行拼接，转成内部信号发送到MainPipe, 由 MainPipe访问DCache存储模块读取数据。
特征 2：由原子指令引发的阻塞
由于原子操作 (包括 lr-sc) 在DCache中完成，执行LR指令时会保证目标地址已经在DCache中，此时为了简化设计，LR在MainPipe中会注册一个reservation set，记录LR的地址, 并阻塞对该地址的Probe。为了避免带来死锁, MainPipe会在等待SC一定时间后不再阻塞Probe(由参数 LRSCCycles 和 LRSCBackOff 决定), 此时再收到SC指令则均被视为SC fail. 因此, 在LR注册reservation set后等待SC配对的时间里需要阻塞Probe请求对DCache进行操作。
整体框图
ProbeQueue整体架构如此图所示。
接口时序
请求接口时序实例
此图展示了Probe Queue处理一个probe请求的接口时序，Probe Queue首先收到来自L2的probe请求，转换成内部请求并为其分配一项空的ProbeEntry；经过一拍的状态转换可以向MainPipe 发送probe请求, 但由于时序考虑该请求会再被延迟一拍（ProbeQueue里选择一项有一个arbiter， MainPipe入口也有一个arbiter选择各来源的请求，两次仲裁在一拍完成比较困难，因此在这里先锁存一拍），因此两拍后pipe_req_valid拉高；后续等接收到MainPipe的resp后，释放ProbeEntry。
ProbeEntry模块
Probe Entry由一系列状态寄存器进行控制，由一个状态机进行Probe事务的执行。此表展示了每个Entry中包含的三个状态寄存器的含义，状态机设计如此图所示：
| 状态 | 描述 |
|---|---|
| s_invalid | 复位状态，该Probe Entry为空项 |
| s_pipe_req | 已分配Probe请求，正在发送Main Pipe请求 |
| s_wait_resp | 已完成Main Pipe请求的发送，等待Main Pipe的应答 |
