2025年【Cache篇】PoU和PoC

【Cache篇】PoU和PoC博主主页 MuggleZero ARMv8 架构初学者笔记 专栏地址 ARMv8 架构初学者笔记 前文 Cache 篇 初见 Cache Cache 篇 Cache 的映射方式

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【Cache篇】初见Cache

【Cache篇】Cache的映射方式

【Cache篇】包容性和排他性的Cache

【Cache篇】Cache的分类

【Cache篇】MESI协议

【Cache篇】Cache伪共享

【Cache篇】DMA和Cache的一致性

【Cache篇】Linux中的Cache

【Cache篇】Cache策略

        对于使用Set和Way的clean和invalidate操作,我们只能在特定级别的cache上执行。对于使用虚拟地址的操作,ARM架构定义了两种架构(PoU和PoC)来帮助我们基于虚拟地址clean或invalidate cache。


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        指令和数据可以保存在独立的cache中,也可以保存在统一的cache中。一个cache层次结构可以有一个或多个独立的指令和数据cache,有一个或多个统一的缓存,位于最接近主存储器的层次。cache拓扑结构的内存一致性可以用统一点(PoU)、一致性点(PoC)、持久性点(PoP)和深度持久性点(PoDP)来定义。

PoU(Point of Unification)

        一个CPU core的PoU是指core的指令和数据cache以及映TLB保证能看到同一个内存位置的拷贝点。例如,在一个有哈佛一级缓存和用于缓存映射表项的TLB的系统中,一个统一的二级缓存将是PoU点。如果没有外部cache,主内存将是PoU点。

对PoU的了解使得self-modifying的代码能够确保未来的指令获取是由代码的修改版本正确进行的。我们可以通过使用一个两阶段的过程来做到这一点。

  • 按地址清理相关的数据cache条目。
  • 按地址废止指令缓存条目。

如果PoU点在任何一级数据cache之前,由VA对PoU点指令进行的数据或统一缓存的清理是否会产生转换故障。

PoC(Point of Coherency)

        对于一个特定的地址,PoC是所有观察者,例如内核、DSP或DMA引擎,能够访问内存的点,保证能够看到相同的内存位置的副本。通常情况下,这是主要的外部系统内存。

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