本文主要翻译自 Arm Cortex-M7 Processor Technical Reference Manual r1p2 其中章节 Memory System / L1 caches / Store Buffer 。
Store Buffer
Cache中的数据,在写入memory或 AXIM 总线之前,先存放在store buffer中。store buffer有四个存储单元,每个存储单元由一个64bit数据存储及一个32bit地址存储组成。来自data-side的写请求都会存放在store buffer中,但有两个例外:写往TCM 或 AHBP接口的数据。
注:名词解释 浅谈嵌入式MCU CPU内核之ARM Cortex-M7内核高性能(Dual Issue ISA–双发指令)实现要点解析
- AXIM :高性能内部总线互联矩阵。ARM Cortex-M7内核配备了ARM第4代的AMBA总线矩阵–AXIM,给MCU/SOC提供64-bit的存储器和外设总线互联能力,通过AXIM访问存储器(SRAM和Flash)和外设时可以配置内核的MPU使能I-Cache和D-Cache,从而加速访问,进一步提高系统效率。
- AHBP :高性能外设接口。ARM Cortex-M7内核还为高性能低延迟的外设连接预留了一个32-bit的AHBP接口:通过该接口扩展的外设,读写访问时无需经过系统总线互联矩阵,从而保证了高性和低延迟。
Store buffer merging
- 来自同一个cache line的写请求,被合并到同一个store buffer单元。store buffer写请求合并只适合于带有普通memory属性的写请求。
- 如果是强内存序(怎么知道是强内存序??),或者是device memory属性的内存页,则不会发生store buffer写请求合并。
- 遇到强内存序写或者device memory属性内存,会首先将store buffer中的数据全部写回,即清空了store buffer中的数据。
Store buffer 写请求转发
在指定条件下,store buffer会将写请求转给 Cache控制器,AXIM总线等(即跳过store buffer,交由cache控制器,AXIM总线)。
- 比如针对 Non-Cacheable标记的数据,write-through 类型的cache,等操作,交由AXIM总线。
比较难理解,不翻译
Store buffer draining
有些情况下,需要先等store buffer中的数据全部写回。有些情况下,需要等该单元的数据写回。
需要等全部的情形:
- cache维护操作;
- 共享内存(Shared Memory)的独占操作;
- DMB, DSB指令;
- 上面提到的强内存序地址,或device memory标记的数据。
定义memory maps的属性权限等
#define ioremap(addr, size) __ioremap((addr), (size), __pgprot(PROT_DEVICE_nGnRE))#define ioremap_nocache(addr, size) __ioremap((addr), (size), __pgprot(PROT_DEVICE_nGnRE))#define ioremap_wc(addr, size) __ioremap((addr), (size), __pgprot(PROT_NORMAL_NC))#define ioremap_wt(addr, size) __ioremap((addr), (size), __pgprot(PROT_DEVICE_nGnRE))
ARM memory models
- 介绍了 devices memory等等。Armv8-A memory model cnblog附件
- [译]硬件内存模型
- 一步一图带你深入理解 Linux 物理内存管理