【CHI】Transaction structure

這篇開始講述事務(wù)可以完成的方式。它顯示了參與事務(wù)的各種組件可以使用的所有允許的選項(xiàng)。
注： 除了PCrdReturn 和PrefetchTgt之外，其他的事務(wù)在開始的時(shí)候都可以包含一個(gè)Retry的序列，也就是說可能會(huì)發(fā)生Retry。

一、Read transactions

Read事務(wù)分為Allocating Read和Non-allocating Read。
1.1 Allocating Read

Allocating Read事務(wù)的順序是：

一、該事務(wù)從請(qǐng)求者向Home發(fā)出Allocating Read請(qǐng)求開始。初始請(qǐng)求是以下請(qǐng)求之一：
—— ReadClean
—— ReadNotSharedDirty
—— ReadShared
—— ReadUnique
—— ReadPreferUnique
—— MakeReadUnique

二、可選方案（Alt） 1-6顯示了Home處理事務(wù)的不同方式：

1.Combined response from Home
Home向請(qǐng)求者（一般為RNF）返回一個(gè)組合的數(shù)據(jù)和響應(yīng)CompData（讀取數(shù)據(jù)+響應(yīng)）。通常，當(dāng)Home可以同時(shí)返回?cái)?shù)據(jù)和響應(yīng)時(shí)，就會(huì)使用此選項(xiàng)。例如，數(shù)據(jù)在本地緩存。

2.Separate data and response from Home
Home向請(qǐng)求者返回一個(gè)單獨(dú)的響應(yīng)（ RespSepData），和讀取的數(shù)據(jù)（DataSepResp）。通常，當(dāng)Home返回的響應(yīng)比提供的數(shù)據(jù)更快時(shí)，就會(huì)使用此選項(xiàng)。

3.Combined response from Subordinate
——HNF向SNF發(fā)送讀請(qǐng)求ReadNoSnp。
——可選地，當(dāng)HNF請(qǐng)求 ReadReceipt響應(yīng)時(shí)（即order ！=0），SNF將返回一個(gè)ReadReceipt給HNF。
——SNF向RNF返回一個(gè)組合的響應(yīng)和數(shù)據(jù)，CompData。
通常，HNF會(huì)使用此選項(xiàng)來減少消息計(jì)數(shù)或降低設(shè)計(jì)復(fù)雜性。

4.Response from Home, Data from Subordinate
——HNF向RNF返回一個(gè)單獨(dú)的響應(yīng)，RespSepData。
——HNF向SNF發(fā)送讀數(shù)據(jù)請(qǐng)求ReadNoSnpSep。
——SNF返回一個(gè)ReadReceipt；注意HNF并不需要等待ReadReceipt才發(fā)RespSepData。
——SNF將讀取數(shù)據(jù)DataSepResp返回給請(qǐng)求者。
通常，當(dāng)HNF可以快速返回響應(yīng)，但它沒有可用的數(shù)據(jù)，并且需要下屬返回?cái)?shù)據(jù)時(shí)，它將使用此選項(xiàng)。

注：請(qǐng)求者在收到RespSepData即可返回CompAck，而不需要等到DataSepResp數(shù)據(jù)返回之后再發(fā)。

5.Forwarding snoop
Home請(qǐng)求Snoopee將讀取數(shù)據(jù)Snp*Fwd轉(zhuǎn)發(fā)給請(qǐng)求者。
**snoopee：接收snoop請(qǐng)求的RNF。
也就是說，數(shù)據(jù)直接通過snoopee轉(zhuǎn)發(fā)給請(qǐng)求者，而不需要再通過HNF轉(zhuǎn)一道。

此處又有4個(gè)可選項(xiàng)：
Alt 5a.With response to Home
——Snoopee向請(qǐng)求者返回一個(gè)組合的響應(yīng)和讀取數(shù)據(jù)，CompData。
——Snoopee向HNF返回一個(gè)snoop響應(yīng)，SnpRespFwded。
通常，當(dāng)Snoopee可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給請(qǐng)求者，并且不需要向HNF提供數(shù)據(jù)副本時(shí)，它就會(huì)使用此選項(xiàng)。
Alt 5b.With data to Home
——Snoopee向請(qǐng)求者返回一個(gè)組合的響應(yīng)和讀取數(shù)據(jù)，CompData。
——Snoopee向HNF返回一個(gè)帶數(shù)據(jù)的snoop響應(yīng)，SnpRespDataFwded。
注意：通常，當(dāng)Snoopee可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到請(qǐng)求者，但也必須向主頁提供數(shù)據(jù)副本時(shí)，將使用此選項(xiàng)。例如，當(dāng)Snoopee持有緩存行的dirty副本，但返回給請(qǐng)求者的數(shù)據(jù)必須是clean的時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況。當(dāng)HNF請(qǐng)求數(shù)據(jù)副本時(shí)，也會(huì)發(fā)生這種情況。
Alt 5c.Failed, must use alternative
snoopee返回了一個(gè)SnpResp給HNF。
HNF必須使用前面描述的其他替代方案來完成對(duì)請(qǐng)求者的事務(wù)。
Alt 5d.Failed, must use alternative
Snoopee返回了一個(gè)帶數(shù)據(jù)的snoop響應(yīng)給HNF，SnpRespData或 SnpRespDataPtl。
HNF必須使用前面描述的其他替代方案來完成對(duì)請(qǐng)求者的事務(wù)。
6.MakeReadUnique only
HNF返回給請(qǐng)求者的完成響應(yīng)Comp。
此選項(xiàng)只適用于不需要讀數(shù)據(jù)消息時(shí)的MakeReadUnique。

三、當(dāng)請(qǐng)求者向HNF發(fā)送完成確認(rèn)CompAck時(shí)，事務(wù)就結(jié)束了。

只能在接收到 CompData或者 RespSepData后發(fā)送。

允許在發(fā)送CompAck之前等待DataSepResp，但不是必需的。
（也就是說RNF必須在收到響應(yīng)之后才能給HNF發(fā)送完成確認(rèn)CompAck，而不需要等到收到數(shù)據(jù)）**

1.2 Non-allocating Read transactions

Non-allocating Read transactions的順序序列是：

一、事務(wù)從請(qǐng)求者向HNF發(fā)出讀取請(qǐng)求開始。

Non-allocating Read事務(wù)包括:
—— ReadNoSnp
—— ReadOnce
—— ReadOnceCleanInvalid
—— ReadOnceMakeInvalid
這些請(qǐng)求如果包含了以下字段的話，會(huì)影響事務(wù)的傳輸flow：
—— Order（order要求通過ReadReceipt保序）
—— ExpCompAck（必須回復(fù)CompAck）

二、可選的Alt 1-6 顯示了HNF可以處理事務(wù)的不同方式。

1.Combined response from Home
——（可選的）當(dāng)原始請(qǐng)求有order保序要求時(shí)，HNF向請(qǐng)求者返回一個(gè)ReadReceipt。
——HNF向請(qǐng)求者返回一個(gè)組合響應(yīng)和讀取數(shù)據(jù)，CompData。
2.Separate data and response from Home
——Home向請(qǐng)求者返回一個(gè)單獨(dú)的響應(yīng)，RespSepData；以及一個(gè)單獨(dú)的讀數(shù)據(jù)，DataSepResp。如果請(qǐng)求有order要求，且不需要完成確認(rèn)，則不能使用此替代方案。
3.Combined response from Subordinate
——（可選的）當(dāng)原始請(qǐng)求有order保序要求時(shí)，HNF向請(qǐng)求者返回一個(gè)ReadReceipt。
——HNF向SN發(fā)送讀請(qǐng)求ReadNoSnp。
——（可選的）當(dāng)HNF請(qǐng)求讀接收響應(yīng)時(shí)，SN將返回ReadReceip給HNF。當(dāng)不需要完成確認(rèn)時(shí)，HNF必須這樣做。
——SN向請(qǐng)求者返回一個(gè)組合響應(yīng)和讀取數(shù)據(jù)，CompData。
注：如果請(qǐng)求需要order要求，且沒有要求完成確認(rèn)時(shí)，不能使用這種處理方式。
4.Response from Home, data from Subordinate
——HNF向請(qǐng)求者返回一個(gè)單獨(dú)的響應(yīng)RespSepData，并向SN發(fā)ReadNoSnpSep。
——（可選的）當(dāng)HNF請(qǐng)求讀接收響應(yīng)時(shí)，SN將返回ReadReceipt給HNF。HNF必須要求ReadReceipt，除非原始要求表明order要求和（completion acknowledge）完成確認(rèn)響應(yīng)。
允許（但不要求），HNF等待ReadReceipt，然后返回RespSepData給請(qǐng)求者。
——SN將讀取數(shù)據(jù)DataSepResp返回給請(qǐng)求者。
5.Forwarding snoop
又有4個(gè)可選處理方式： （同allocating-read）
Alt 5a. With response to Home
——Snoopee向請(qǐng)求者返回一個(gè)組合的響應(yīng)和讀取數(shù)據(jù)，CompData。
——Snoopee向HNF返回一個(gè)snoop響應(yīng)，SnpRespFwded。
Alt 5b. With data to Home
——Snoopee向請(qǐng)求者返回一個(gè)組合的響應(yīng)和讀取數(shù)據(jù)，CompData。
——Snoopee向HNF返回一個(gè)帶數(shù)據(jù)的snoop響應(yīng)，SnpRespDataFwded。
Alt 5c. Failed, must use alternative
——snoopee返回了一個(gè)SnpResp給HNF。
——HNF必須使用前面描述的其他替代方案來完成對(duì)請(qǐng)求者的事務(wù)。
Alt 5d. Failed, must use alternative
——Snoopee返回了一個(gè)帶數(shù)據(jù)的snoop響應(yīng)給HNF，SnpRespData或 SnpRespDataPtl。
——HNF必須使用前面描述的其他替代方案來完成對(duì)請(qǐng)求者的事務(wù)。

三、如果原始請(qǐng)求有ExpCompAck，請(qǐng)求者只能在以下情況之后提供CompAck響應(yīng)：

——至少接收到一個(gè)CompData的packet。
——如果請(qǐng)求沒有order要求，收到RespSepData即可。在這種情況下，允許但不要求等待DataSepResp。
——如果請(qǐng)求有order要求，收到RespSepData之后，還必須收到DataSepResp的一個(gè)packet之后，才能回復(fù)CompAck。
如果原始請(qǐng)求有order要求，則允許（但不要求）請(qǐng)求者在發(fā)送CompAck之前等待ReadReceipt。
下表列出了RN中ReadNoSnp和ReadOnce*允許的DMT和DCT事務(wù)：
（Y：允許
N：不允許

：不適用）

二、Write Transactions

寫事務(wù)分為以下幾種類型：
?Immediate Write
?Write Zero
?CopyBack Write
?Combined Immediate Write and CMO
? Combined Immediate Write and Persist CMO
?Combined CopyBack Write and CMO
2.1 Immediate Write

Immediate Write事務(wù)的順序是：

一、Requester發(fā)送一個(gè)Immediate Write請(qǐng)求到HNF開始。

Immediate Write包括：
— WriteNoSnpPtl
— WriteNoSnpFull
— WriteNoSnpDef
— WriteUniquePtl
— WriteUniqueFull
— WriteUniquePtlStash
— WriteUniqueFullStash
注：為完成這些事務(wù)而生成的Snoop請(qǐng)求被視為來自Home的獨(dú)立事務(wù)，并且不顯示在此flow中。向下游SN而生成的非DWT流程的寫入請(qǐng)求，被視為獨(dú)立事務(wù)，不顯示在該流程中。
這些請(qǐng)求如果包含了以下字段的話，會(huì)影響事務(wù)的傳輸flow：
—— TagOp（需要返回TagMatch響應(yīng)）
—— ExpCompAck（必須回復(fù)CompAck）
三、Home可以選擇使用DWT或無DWT來完成事務(wù)傳輸。事務(wù)流的其余部分還將取決于原始請(qǐng)求是否需要完成確認(rèn)響應(yīng)，這將由ExpCompAck字段來確定。在備選方案1-3中描述了這些組合：
1.HNF使用DWT。
——Home向SN發(fā)送下游寫入請(qǐng)求，WriteNoSnpPtl, WriteNoSnpFull,
WriteNoSnpDef，使用DoDWT = 1。
——SN會(huì)向請(qǐng)求者返回一個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求，即DBIDResp。
——請(qǐng)求者向下級(jí)發(fā)送寫入數(shù)據(jù)，NCBWrData或取消寫入數(shù)據(jù)，WriteDataCancel。請(qǐng)求者必須僅在收到DBIDResp后才發(fā)送。
——SNF返回完成響應(yīng)Comp給到HNF。
——HNF向請(qǐng)求者返回一個(gè)完成響應(yīng)，Comp。允許（但不要求），HNF等待SNF返回的Comp，再給請(qǐng)求者發(fā)Comp。
——可選地，當(dāng)請(qǐng)求需要TagMatch響應(yīng)時(shí)，SNF將向請(qǐng)求者返回TagMatch響應(yīng)。在返回TagMatch之前可以等待寫數(shù)據(jù)，但不是必需的。