为什么内存区域会被标记为非缓存？

Question

在嵌入式应用程序中，我们有一个表描述目标板上有效的各种地址范围。该表用于设置 MMU。
RAM 地址范围被标记为可缓存，但其他区域被标记为不可缓存。这是为什么？

Answer 1

如果一个内存区域同时被硬件和软件访问（例如：硬件配置寄存器或 DMA 的分散收集列表），该区域 必须 被定义为非缓存。对于实际的 DMA，内存缓冲区可以定义为缓存，并且在大多数情况下，建议缓存缓冲区以允许应用程序级快速访问该缓冲区。驱动程序有责任在将缓冲区传递给 DMA 或应用程序之前刷新/使缓存无效。

小更新，上面 必须 如果我们有专门的硬件，即不正确高速缓存一致性互连（CCI）将同步各种硬件块对内存的访问。

Answer 2

这样做是为了使处理器不会因缓存而使用过时的值。当您访问（常规）缓存 RAM 时，处理器可以“记住”您访问的值。下次查看同一内存位置时，处理器将返回它记住的值，而无需查看 RAM。这就是缓存。

如果该位置的内容可以在处理器不知道的情况下发生变化，如果您有内存映射设备（例如返回一些数据包的 FPGA），则处理器可能会返回上次“记住”的值，这可能是这种情况会错的。

为了避免此问题，您可以将该地址空间标记为不可缓存。这可以确保处理器不会尝试记住该值。

Answer 3

不应缓存用于 DMA 或其他硬件交互的任何内存区域。

Answer 4

也许它用于内存映射 I/O？

Answer 5

有些区域如Flash可以在一个周期内读取，因此不需要缓存。

Answer 6

现代控制器可以使用 L2 缓存进行 DMA，这意味着它们可以保留用于 DMA 访问的缓存内存区域的一致性。这也称为控制器（通过 DMA）执行的“可监听内存事务”。