MMU、Icache、Dcache

MMU、Icache、Dcache

http://blog.csdn.net/iodoo/article/details/8954014

i-cache(instruction cache)是指令高速缓冲存储器。

Cache存储体：存放由主存调入的指令与数据块.

dcache(data cache)：数据高速缓冲存储器

CACHE：Cache是一种特殊的存储器，它由Cache 存储部件和Cache控制部件组成。

Cache 存储部件一般采用与CPU同类型的半导体存储器件，存取速度比内存快几倍甚至十几倍。

而Cache 控制器部件包括主存地址寄存器、Cache 地址寄存器，主存—Cache地址变换部件及替换控制部件等。

MMU 负责地址映射，将CPU中虚拟地址VA映射到物理地址PA，CPU 启动时，默认是不开启MMU的，因此，需要有一段代码来开启MMU。

这段代码有个条件是，所处的地址，虚拟地址必须等于物理地址。

否则，映射之后，PC 中的地址会当做虚拟地址处理，寻址就会读取到其他不确定地方的数据。

与在汇编的层面来看，地址就是存储地址，不会当做数据；而C语言中的变量地址，则会当做数据；这一点编译器会自动处理而不用关心。

单核处理器，使用Dcache 只存在一个问题，即与 DMA 会数据不一致的问题。

CPU 读取 RAM 数据，如果 Dcache 命中，则读取 Dcache 中的值，未命中则读取 RAM 中的值。

写数据时，有两种方式： write through 和 write back。

write through 方式：CPU 将数据同时写回到 Dcache 和 RAM 中，这个过程与不开 Dcache 消耗的时间一样。

write back 方式： CPU 将数据写到 Dcache 中，并将该数值标志为 dirty， 当 Dcache 释放该数据时，将值写回到 RAM 中。

这个过程是比较快捷的。

DMA 通常负责外设与 RAM 的通信，是不经过 CPU 的。

当 DMA 修改 RAM 中的数据时，CPU 是不知道的。