Caching 缓存-刷新和失效操作

我对缓存同步操作有一些问题

失效：在cpu尝试读取由设备更新的部分内存之前，需要使相应的内存失效

刷新：在设备读取由CPU更新的部分内存之前，CPU必须将缓存中的内容刷新（写回是否正确？）到内存中，以便设备从内存中读取具有更新内容的内容

如果未执行刷新，它可能会读取内存中存在的垃圾数据，因为内存仍然没有使用写入缓存的内容进行更新

请确认我的上述理解是否正确

何时合并刷新和无效？我听说，在使用设备控制描述符时，我们需要通过结合flush和invalidate进行同步。为什么会这样

我们是否需要遵循一个顺序，比如先刷新，然后失效

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是否有一种情况下，先失效，然后刷新会很有用？

刷新会将缓存的内容写回主存，而失效会将缓存线标记为无效，以便将来的读取进入主存

我认为，如果设备正在更新内存块，您可以将flush和invalidate结合起来：flush将确保设备具有最新的内容，invalidate将确保设备完成后CPU将从内存读取新内容

请确认我的上述理解是否正确

一般来说，你是完全正确的，但有些石头可能会导致绊倒。您没有指定硬件平台。如果我们不讨论W/SRAM封装的小型嵌入式控制器，请考虑以下几点。 装有MMU的处理器支持普通DDR内存和驱动程序（硬件相关）内存的不同内存属性。最后一个是不可缓存的，因此不必担心刷新/无效

何时合并刷新和无效？我听说了 在使用设备控制描述符时，我们需要同步 通过结合使用flush和invalidate。为什么会这样

由于标签中提到了DMA，因此有几种情况（假设HW缓冲区是不可缓存的设备内存）：

DMA将数据从DDR内存传输到硬件缓冲区

DMA将数据从硬件缓冲区传输到DDR（硬件接收数据并希望使其可供CPU使用）

DMA从DDR传输到DDR的另一个区域

DDR缓冲区应在DMA之前刷新。驱动程序缓冲区不可缓存，因此无需失效

DDR缓冲区应在DMA传输之前或之后（详细信息请参见下面的

注释
）失效，以防止CPU使用缓存中的“旧”数据。刷新硬件缓冲区是冗余的

应刷新“源”缓冲区，“目标”缓冲区应无效。所以，在传输之前，DMA的内存中存在有效数据，并且在DMA完成其工作后，CPU不会从缓存中取出“污垢”

注意

：很明显，在数据采集之前，“源”应该刷新。还有一个问题是什么时候使无效。从技术上讲，这是在CPU尝试访问“目标”数据之前，也可能是在DMA之前或之后（我们应该确保DMA已经完成了任务）。在DMAing之后使IRL失效可能会导致问题。提到

正如您可以看到的那样，对于这个特定的平台，应该在数据生成之前执行无效。在ARMv7设备的BSP代码中，我发现建议在DMA传输之前使目标缓冲区失效<但这还不是全部。您可能希望在再次进行DMA传输后使目标缓冲区失效（没错，第二次）。若有问题的芯片有预取功能，它可以在DMA工作时将数据取回缓存。所以顺序可能是：在第一次失效预取之后，再次将数据放入缓存->DMA覆盖内存中的数据->缓存中的数据与内存中的数据不同，并且缓存被标记为具有有效数据。第二个invalidate将确保数据再次检索到缓存中，因此缓存和内存完成同步：）

我们是否需要遵循一个顺序，比如先刷新，然后失效

假设源缓冲区和目标缓冲区彼此不相交，则不存在依赖关系。您可以

flush invalidate

或

invalidate flush

是否有一种场景，在这种场景中，先失效，然后刷新会很有用

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不要这样认为。

为清楚起见，这主要在初始化阶段执行。初始化的描述符在初始化阶段被刷新（在内存中更新）和失效（以便CPU下次读取时包含有用的内容）。感谢您的解释，在internet上找不到比这更好的解释了。。。。