ACE协议和CHI协议里的Tag match operation

ACE和CHI协议都支持MTE特性，不过ACE协议里只有ACE5-Lite，ACE5-LiteDVM (Basic only)和AXI5支持MTE，因此其实ACE里无法保证多master之间allocation tag的一致性。

只有CHI协议的MTE规范才支持allocation tag的一致性。不过我们这次只讲当tag operation为match的情况下，ACE和CHI的行为。  

ACE writes with tags and Tag operation is Match

ACE中，当write操作带有logical tag，且AWTAGOP=0b11(Match)时，写操作携带logical tag与allocation tag之间的比较是打算放在下游slave去做。顺便提下logical tag可以理解是request携带的钥匙，allocation tag可以理解是这个address的锁，只有钥匙和锁检查匹配上，address才可以正确的访问。如果不匹配上，通常会报fault给Core，具体是sync还是async的fault，取决于Arm architecture里SCTLR.TCF/TCF0寄存器域段。  

从ACE里看到支持tag match operation的write transactions有WriteNoSnoop和Atomic transaction。ACE slave收到tag match operation的request后，需要返回两部分响应：

Completion response：用于指示这笔write request已经是可见的。

Match response：用于指示logical tag和allocation tag比较是否成功。

这两部分响应使得具有独立data和tag存储的组件能够独立返回响应，也可以将这两部分合成1个响应。另外这两部分响应可以按任意顺序返回的。  

如果comp resp和match resp分两次返回

Completion response
Completion response指示当前write操作对其它Master是可见的，且要遵循以下几点规则：

BCOMP域段必须为1；

BTAGMATCH域段必须为0b01，表示Match operation的结构在match response里；

BID必须和AWID一致；

如果支持loopback指示，那么BLOOP域段必须和AWLOOP域段的值一致；

BRESP域段可以有OKAY, EXOKAY, SLVERR和DECERR；

Completion响应必须遵循正常的response保序规则；

当收到这个响应后，ID值就可以被后续transaction重用了；  

Match response

Match response用于指示这笔write操作的tag比较成功与否，如果该笔transaction里所有data transfer上的WTAG都和memory里存的allocation tag匹配上了，那么response是pass。如果transaction里有任何1笔data transfer的WTAG与memory里存的allocation tag不一致，那么response是fail。

Match response必须遵循以下规则：  

BCOMP域段必须为0；

BTAGMATCH域段必须是0b11 (Pass)或0b10 (Fail)；

BID和AWID的值必须一样；

BLOOP域段可以是任意值，不需要和AWLOOP域段的值一样；

BRESP域段可以有OKAY, SLVERR或DECERR；

Match response没有任何保序要求，它可以超前或被超前其它任何response响应的；  

如果comp resp和match resp一块返回

slave可以根据情况将comp resp和match resp打包到一起，并一块返回给master。这样需要遵循以下规则：  

BCOMP域段必须为1；

BTAGMATCH域段必须是0b11 (Pass)和0b10 (Fail)；

BID和AWID的值必须一致；

如果支持loopback指示，那么BLOOP域段必须和AWLOOP域段的值一致；

BRESP域段可以有OKAY, EXOKAY, SLVERR和DECERR；

Completion响应必须遵循正常的response保序规则；

当收到这个响应后，ID值就可以被后续transaction重用了；    

其实我们看下BCOMP和BTAGMATCH这两个域段的定义：

我们就可以总结出对于write with tag match operation来说，可能的response有：

另外一点要注意的是，只要没有返回response错误，那么即使tagmatch表示fail了，write data也仍然会写到slave的memory里去。  

CHI writes with tags and Tag operation is Match

在CHI中，当write和atomic transaction操作携带的TagOp值为Match，下游Completer必须返回Tag match operation的结果，这个结果是通过TagMatch response传递的。不管Tag match结果如何，write和atomic transaction都必须正常处理。且就算WriteData被canceled或Tag Match没有执行，也要返回TagMatch response，否则就破坏了CHI协议了。总得来说，下游Completer不仅要返回comp响应，也要根据Tag Match operation的结果，返回TagMatch响应。

在TagMatch response的Resp域段里携带了Tag Match是否成功，它的值根据：

如果不支持MTE，那么必须是Fail；

如果支持MTE，但Tag Match没有被执行，返回Pass。例如Exclusive write fail且Tag match还没有被执行。

如果支持MTE，且Tag Match执行了，要返回精确的执行结果状态。

CHI write操作伴随着tagOp为Match操作时，如果下游slave不支持，那么下游slave可以不等待writedata就返回tagmatch failed信息。如果支持的话，一定要等writedata里的tagOp，因为req和write data channel的TagOp不一致的话，要用write data channel的。

ACE和CHI都支持让下游Completer进行Tag match operation，并返回结果。其中ACE的comp resp和match resp可以分开，也可以一起返回。但是CHI里comp resp和match resp必须分开返回的。CHI里对其的解释是“使用单独的TagMatch响应会增加write和atomic transaction的复杂度和额外消息的开销，但优点是它提供了足够准确的响应机制，且使用单独的TagMatch响应不会导致Comp响应的延迟发送”。

审核编辑：刘清