Memory 为什么要将内存区域标记为非缓存？

在嵌入式应用程序中，我们有一个表，描述在目标板上有效的各种地址范围。此表用于设置MMU。

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RAM地址范围标记为可缓存，但其他区域标记为不可缓存。为什么会这样？

可能它用于内存映射I/O？

任何用于DMA或其他硬件交互的内存区域都不应缓存。

这样做是为了使处理器不会因为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。下次您查看同一个内存位置时，处理器将返回它记住的值，而不查看RAM。这是缓存

如果位置的内容可以在处理器不知道的情况下更改，就像您有一个内存映射设备（例如返回一些数据包的FPGA），那么处理器可能会返回上次“记住”的值，这是错误的

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要避免此问题，请将该地址空间标记为不可缓存。这可确保处理器不会试图记住该值。

如果硬件和软件同时访问内存区域（例如：DMA的硬件配置寄存器或分散收集列表），则该区域必须定义为非缓存。对于实际的DMA，内存缓冲区可以定义为缓存，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。在将缓冲区传递给DMA或应用程序之前，驱动程序负责刷新/使缓存失效

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如果我们有一个专门的硬件，即缓存一致性互连（CCI），它将同步各种硬件块对内存的访问，则上述必须的小更新是不正确的

某些区域（如闪存）可以在一个周期内读取，因此不需要缓存。

现代控制器可以将二级缓存用于DMA，这意味着它们保留了用于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“可窥探内存事务”。

考虑到缓存一致性。假设内存中有一个位置X可供使用DMA的设备访问，因此当设备将新值写入X时，cpu不会被唤醒。如果cpu以前缓存过X的内容，当cpu需要该值时，它将从缓存中获取该值。在这种情况下，cpu会得到过时的值。类似地，使用DMA的设备也可能读取过时的值

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在wiki上，我正在做一个这样的嵌入式项目，其中DRAM的一部分被标记为不可缓存的阴影内存。这实际上是我物理内存的一部分，而不是内存映射设备。这种用于草稿行和错误检查的内存区域不会被缓存。我需要一些1纳秒的闪存。我不知道有哪种闪存可以在一个时钟周期内访问。事实上，我完全不知道在一个时钟周期内会发生什么操作。据我所知，在大多数体系结构上，即使NOP也需要大约4个周期。