Cache相關(guān)概念

3Outer&Inner R/W allocate

表示分配方式為外部和內(nèi)部都是讀寫(xiě)分配。

讀/寫(xiě)分配是一種內(nèi)存訪問(wèn)策略，用于確定處理器在訪問(wèn)內(nèi)存時(shí)是否需要將數(shù)據(jù)加載到高速緩存中。具體來(lái)說(shuō)：

讀分配：當(dāng)處理器需要從內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)時(shí)，如果該數(shù)據(jù)不在高速緩存中，則會(huì)將相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊加載到高速緩存中，以便處理器能夠更快地訪問(wèn)和處理數(shù)據(jù)。

寫(xiě)分配：當(dāng)處理器需要向內(nèi)存寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)，如果寫(xiě)入的數(shù)據(jù)不在高速緩存中，則會(huì)先將相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊加載到高速緩存中，并在高速緩存中進(jìn)行寫(xiě)操作，然后再將更新后的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到內(nèi)存中。讀/寫(xiě)分配可以影響系統(tǒng)的性能表現(xiàn)，合理選擇讀/寫(xiě)分配策略可以提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)的效率和速度。

如果外部和內(nèi)部都是讀/寫(xiě)分配，表示處理器在與外部存儲(chǔ)器和內(nèi)部緩存之間的數(shù)據(jù)交互時(shí)，都采用讀/寫(xiě)分配的方式來(lái)管理數(shù)據(jù)的加載和寫(xiě)入操作。這樣的設(shè)置可以根據(jù)具體場(chǎng)景提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)的效率和性能。

4Write-Back，Write-Through

Write-back寫(xiě)回，和Write-Through寫(xiě)透是兩種不同的緩存策略，它們?cè)谔幚砥髟L問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)的行為有所不同：在寫(xiě)回策略下，當(dāng)處理器要寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)首先被寫(xiě)入到緩存中，而不是直接寫(xiě)入到內(nèi)存中。只有在緩存行被替換出去時(shí)，才會(huì)將被修改的數(shù)據(jù)寫(xiě)回到內(nèi)存中。這樣可以減少對(duì)內(nèi)存的頻繁寫(xiě)入操作，提高緩存的利用率和性能。

在寫(xiě)透策略下，當(dāng)處理器要寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)同時(shí)被寫(xiě)入到緩存和內(nèi)存中。每次寫(xiě)操作都會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)被同步寫(xiě)入到內(nèi)存，確保內(nèi)存和緩存中的數(shù)據(jù)一致性。雖然可以保證數(shù)據(jù)的一致性，但可能會(huì)增加寫(xiě)操作的延遲。

效率上來(lái)說(shuō)，寫(xiě)回策略通常比寫(xiě)透策略效率更高。這是因?yàn)閷?xiě)回策略減少了對(duì)內(nèi)存的頻繁寫(xiě)入，利用了緩存的特性來(lái)減少內(nèi)存訪問(wèn)次數(shù)，提高了系統(tǒng)整體的性能。然而，寫(xiě)回策略需要額外的控制邏輯來(lái)管理緩存中數(shù)據(jù)與內(nèi)存之間的一致性，因此需要更多的硬件支持。選擇哪種策略取決于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求和性能優(yōu)化目標(biāo)。

5Outer&Inner non-allocate

外部和內(nèi)部都是非分配的意味著在存儲(chǔ)器屬性中指定了不進(jìn)行分配（non-allocate）的方式。這意味著處理器在訪問(wèn)這種類型的內(nèi)存時(shí)，不會(huì)將數(shù)據(jù)加載到高速緩存中進(jìn)行緩存，而是直接在內(nèi)存中讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)。

當(dāng)外部和內(nèi)部都是非分配時(shí)，處理器在訪問(wèn)這段內(nèi)存時(shí)不會(huì)將其內(nèi)容緩存起來(lái)，而是每次都直接從內(nèi)存讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)。這種方式可能會(huì)增加內(nèi)存訪問(wèn)的延遲，但可以確保處理器訪問(wèn)的數(shù)據(jù)是最新的，適用于對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)景。

6Outer&Inner non-cacheable

表示外部和內(nèi)部都不開(kāi)緩存

7Non-transient可以理解為非瞬態(tài)

"transient" 通常用來(lái)描述一種短暫存在或暫時(shí)性的狀態(tài)或?qū)傩浴６?"non-transient" 則表示相反的情況，即不是短暫的或不是暫時(shí)的。

在代碼中提到的 "non-transient" 和 "transient" 可能用來(lái)描述內(nèi)存訪問(wèn)屬性的持久性或持續(xù)性。例如，如果一個(gè)內(nèi)存區(qū)域被標(biāo)記為 "non-transient"，可能意味著該區(qū)域的屬性在一段時(shí)間內(nèi)保持不變，而不是臨時(shí)性的或隨機(jī)變化的。

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這里要注意的一點(diǎn)是：如上圖紅框所示CortexR52的內(nèi)核的write-back被當(dāng)成是write-through來(lái)對(duì)待。

System ram的MPU配置說(shuō)明

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這里的ATTRINDEX1對(duì)應(yīng)的就是Attr1的配置，其它的序號(hào)也是一一對(duì)應(yīng)的。

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Attr1可以看出他的配置是正常存儲(chǔ)設(shè)備，內(nèi)外部讀寫(xiě)分配，并且是寫(xiě)透的cache策略，這面要注意的是，打開(kāi)cache一定要是non_shareable。

我們?cè)倏匆幌孪聢D中System RAM mirror：的MPU配置策略與system ram正好相反，ATTRINDEX3對(duì)應(yīng)的Attr3是沒(méi)有使能cache，卻是“outer_shareable”的狀態(tài)。這個(gè)也好理解，因?yàn)殚_(kāi)cache，又開(kāi)共享的話會(huì)影響數(shù)據(jù)一致性的。

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下個(gè)章節(jié)將介紹Cortex R52具體的緩存操作的實(shí)踐和性能測(cè)試。