Cache內(nèi)容鎖定是什么

“鎖定”在cache中的塊在常規(guī)的cache替換操作中不會被替換，但當(dāng)通過C7控制cache中特定的塊時(shí)，比如使某特定的塊無效時(shí)，這些被“鎖定”在cache中的塊也將受到相應(yīng)的影響。

用LINELEN表示cache的塊大小，用ASSOCIATIVITY表示每個(gè)cache組中的塊數(shù)，用NSETS表示cache中的組數(shù)。

cache的“鎖定”是以鎖定塊（lockdown block）為單位進(jìn)行的。每個(gè)鎖定塊中包括cache中每個(gè)組中各一個(gè)塊，這樣cache中最多可有ASSOCIATIVITY個(gè)鎖定塊，編號為0~ASSOCIATIVITY-1。

其中編號為0的鎖定塊中包含cache組0中的0號塊、組1中的0號塊，一直到ASSOCIATIVITY-1中的0號塊。

“N鎖定塊被鎖定”是指編號為0~N-1的鎖定塊被鎖定在cache中，

編號為N~ASSOCIATIVITY-1的鎖定塊可用于正常的cache替換操作。

實(shí)現(xiàn)N鎖定塊被鎖定的操作步驟說明如下：

?1）確保在整個(gè)鎖定過程中不會發(fā)生異常中斷，否則必須保證與該異常中斷相關(guān)的代碼和數(shù)據(jù)位于非緩沖（uncachable）的存儲區(qū)域。

?2）如果鎖定的是指令cache或者統(tǒng)一的cache，必須保證鎖定過程所執(zhí)行的代碼位于非緩沖的存儲區(qū)域。

?3）如果鎖定的是數(shù)據(jù)cache或者統(tǒng)一的cache，必須保證鎖定過程所涉及的數(shù)據(jù)位于非緩沖的存儲區(qū)域。

?4）確保將要被鎖定的代碼和數(shù)據(jù)位于緩沖（cachable）的存儲區(qū)域。

?5）確保將要被鎖定的代碼和數(shù)據(jù)尚未在cache中，可以通過使無效相應(yīng)cache中的塊達(dá)到這一目的。

?6）對于I=0到N-1，重復(fù)執(zhí)行下面的操作：

?a）Index=I寫入CP15的C9寄存器，當(dāng)使用B格式的鎖定寄存器時(shí)，令L=1；

?b）在鎖定塊I中的各cache塊內(nèi)容從主存中預(yù)取到cache中，對于數(shù)據(jù)cache和統(tǒng)一cache可以使用LDR指令讀取一個(gè)位于該塊中的數(shù)據(jù)，將塊預(yù)取到cache中；對于指令cache，通過操作CP15的C7寄存器，將相應(yīng)的塊預(yù)取到指令cache中。

?7）將index=N寫入CP15的C9寄存器，當(dāng)使用B格式的鎖定寄存器時(shí)，令L=0。解除N鎖定塊被鎖定只須執(zhí)行以下操作：將index=0寫入CP15的C9寄存器，當(dāng)使用B格式的鎖定寄存器時(shí)，令L=0。

Cache和Writer Buffer編程接口

ARM處理器中的Cache和Write Buffer操作是通過寫CP15的C7寄存器來實(shí)現(xiàn)的。訪問CP15的C7寄存器的指令格式如下所示：

mcr p15, 0, , , crm,