Cortex R52內(nèi)核Cache的具體操作（2）

本節(jié)內(nèi)容主要講述CortexR52內(nèi)核Cache的具體操作包括使緩存無效（invalidate）操作，清除（clean）緩存。有的時(shí)候客戶可能需要對cache做一些清理，比如invalidate，clean等操作。雖然目前在cortex R52內(nèi)核很少需要操作cache，但是本節(jié)依然給一些操作指導(dǎo)和實(shí)踐，以備以后不時(shí)之須。

Cache Line緩存行的概念

操作cache相關(guān)指令需要通過匯編代碼來操作,也都是以緩存行（Cache Line）為單位來進(jìn)行操作。CortexR52緩存行的長度是64字節(jié)，比如下面的invalidate指令：

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指令的解釋如下：

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1__asm volatile

這表示這是一段內(nèi)聯(lián)匯編代碼，并且使用volatile關(guān)鍵字告訴編譯器不要對這段代碼做優(yōu)化。

2"mcr p15, #0, %[bsc_sdram_cs3_mirror_space], c7, c6, #1 "

這是ARM處理器的指令。mcr是一個(gè)協(xié)處理器數(shù)據(jù)操作指令，用于向協(xié)處理器（如CP15）中的特定寄存器寫入數(shù)據(jù)。在這里，它將數(shù)據(jù)寫入到CP15寄存器中。p15, #0: 指定了協(xié)處理器的編號(hào)，這里表示CP15。

3%[bsc_sdram_cs3_mirror_space] "r" (n)

這里使用了內(nèi)聯(lián)匯編中的替換字符串（substitution strings），%[bsc_sdram_cs3_mirror_space] 用于指定一個(gè)替換占位符，它將在后面的 :: 部分中提供實(shí)際的值。"r" (n) 則表示使用寄存器（register）約束，這意味著n是一個(gè)變量。通常情況下，使用 "i" 約束表示將一個(gè)立即數(shù)直接嵌入到匯編指令中，而不是從變量中加載。但在你的代碼中，你想要從一個(gè)變量中加載一個(gè)值傳遞給匯編指令。因此，你應(yīng)該使用 "r" 約束來表示將一個(gè)寄存器中的值傳遞給匯編指令，而不是使用 "i"。

4:: 和 : "memory"

這兩個(gè)部分是內(nèi)聯(lián)匯編的修飾符。:: 表示沒有輸出寄存器，"memory" 則表示該內(nèi)聯(lián)匯編代碼可能會(huì)對內(nèi)存進(jìn)行讀寫操作，因此編譯器需要考慮到內(nèi)存屏障（memory barrier）的影響。

以RZT2M為例對cache作一些操作

1以rzt2m讀取SDRAM為例，做一個(gè)打開和關(guān)閉cache的性能比較

SDRAM在代碼中如果使用external Address sapce mirror的地址空間，那么開啟和關(guān)閉cache的配置如下圖所示：

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從上圖可以看出關(guān)閉cache后讀取數(shù)據(jù)的時(shí)間是打開cache后時(shí)間開銷的十多倍。所以cache是否使能，性能差別十分顯著。

2如果同樣是讀取10K bytes的數(shù)據(jù)，加上一起對cache invalidate/clean的操作之后，時(shí)間開銷如下

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上面的代碼每讀取sdram一次，都有對cache做操作。所以時(shí)間開銷增加了很多，但是實(shí)際情況，是否需要頻繁的操作cache需要看實(shí)際情況而定。注意每次對cache的操作都是以，cache line的長度（64字節(jié)）對cache做處理的。比如invalidate某段sdram地址對應(yīng)的cache, 0x58000000-0x58000040, 那么對這段地址的invalidate操作是：

左右滑動(dòng)查看完整內(nèi)容

__asm volatile ( "mcr p15, #0 , %[bsc_sdram_cs3_mirror_sapce], c7, c6, #1      
"   /*DCIMVAC ->Invalidate data cache line by VA to PoC: test OK*/
::[bsc_sdram_cs3_mirror_sapce] "i" (0x58000000) : "memory");

注意代碼中 "i" 與 "r" 的區(qū)別，在上文中已經(jīng)有提到。

注意對cache的操作需要十分慎重，并且充分驗(yàn)證的情況下進(jìn)行。