【DMA】如何保证 DMA 和 cache 的一致性

最新推荐文章于 2025-03-18 15:37:06 发布
原创 最新推荐文章于 2025-03-18 15:37:06 发布 · 1.2k 阅读 · 12 ·
CC 4.0 BY-SA版权
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
文章标签：

#linux #运维 #服务器

博客介绍了DMA与Cache数据一致性问题及处理方法。当CPU从Cache读数据、DMA向内存写数据时会出现内容不一致。CPU收到DMA写请求，需先清空Cache；收到读请求，要将Cache数据刷到内存，以保证数据一致性。

一方面，当 CPU 要从cache 读取数据时，会先检查cache是否命中，如果命中就直接返回，此时便不再访问内存；另一方面，DMA 在 向内存写入数据。这样一来就造成了DMA 传输的内容和cache中缓存的内容不一致。

 

DMA 向内存写入数据

当 CPU 收到 DMA 的写请求时，说明有新数据要来了，为了保证一致性，CPU 要先清空 cache

  •  先对 cache 进行 clean 操作（检查dirty位，如果为真，写回下一级存储）
  • 再进行 invalid 操作，让 cache 中的数据无效化，下一次访问 cache，直接访问内存

最低0.47元/天 解锁文章
提升 FPGA 面试技能：深入理解 CACHE、MMU、DMA
BUG？不存在的！
06-25 580
上述代码中，我们实现了一个简单的 CACHE 控制器，其中包括了 CACHE 存储的数据、判断是否命中 CACHE 的逻辑等。上述代码中，我们实现了一个简单的 DMA 硬件模块，其中包括源地址、目的地址、数据长度等参数，以及启动 DMA、DMA 是否忙等逻辑。其主要作用是将虚拟地址转换为物理地址。以上介绍了 FPGA 中 CACHE、MMU、DMA 等硬件模块的概念和实现方法，并给出了相关的代码示例。在 FPGA 面试中，涉及到多种硬件系统的知识，其中 CACHE、MMU、DMA 等是必不可少的知识点。
【Verilog基础】【计算机体系结构】DMA数据搬移产生的cache一致性
悟已往之不谏 知来者之可追
09-07 1200
【Verilog基础】【计算机体系结构】DMA数据搬移产生的cache一致性
Linux内存管理 —— DMA和一致性缓存
热门推荐
落尘纷扰的专栏
03-06 2万+
1. 出现内存不一致的原因 CPU写内存的时候有两种方式： 1. write through: CPU直接写内存，不经过cache。 2. write back: CPU只写到cache中。cache的硬件使用LRU算法将cache里面的内容替换到内存。通常是这种方式。 DMA可以完成从内存到外设直接进行数据搬移。但DMA不能访问CPU的cache，CPU在读内存的时候，如果cache命中...
DMA导致的CACHE一致性问题解决方案
waterhawk的专栏
02-23 1万+
转载时请标明作者 waterhawk,  原文地址： 先简单说一下DMA的CACHE一致性是个啥问题。复制： CPU在访问内存时，首先判断所要访问的内容是否在Cache中，如果在，就称为“命中（hit）”，此时CPU直接从Cache中调用该内容；否则，就 称为“ 不命中”，CPU只好去内存中调用所需的子程序或指令了。CPU不但可以直接从Cache中读出内容，也可以直接往其中写入内容。由于Cac
DMA与缓存一致性
wll1228的博客
06-07 1642
1. 出现内存不一致的原因 write through: CPU直接写内存，不经过cache。 write back: CPU只写到cache中。cache的硬件使用LRU算法将cache里面的内容替换到内存。通常是这种方式。 DMA可以完成从内存到外设直接进行数据搬移。但DMA不能访问CPU的cache，CPU在读内存的时候，如果cache命中则只是在cache去读，而不是从内存读，写内存的时候，也可能实际上没有写到内存，而只是直接写到了cache。 这样一来，如果DMA从将数据从外设写到内
dma 和 cache的一致性
只有自己觉到悟到的，才是自己的。
04-09 5885
在介绍 cache 一致性之前，先明确一些概念~ 1、之前谈到内存空间的时候，我们知道内存空间包括 内存 和 寄存器空间。 2、CPU 、cache、内存、外设 之间的关系。以及cache 一致性 是如何导致的 CPU写内存的时候有两种方式： 1. write through: CPU直接写内存，不经过cache。 2. write back: CPU只写到cache中。cache的硬件使用LRU算法将cache里面的内容替换到内存。通常是这种方式。 我们假设MEM里面有一块红色的区域...
Cache和DMA一致性
生活需要深度
06-19 921
DMA应该多多少少知道点吧。DMA(Direct Memory Access)是指在外接可以不用CPU干预，直接把数据传输到内存的技术。这个过程中可以把CPU解放出来，可以很好的提升系统性能。那么DMA和Cache有什么关系呢？这也需要我们关注？
Linux驱动中的DMA和Cache一致性问题
03-03
在DMA机制中，有两类主要的Cache一致性问题：流式DMA（streaming DMA）和一致性DMA（coherent DMA）。流式DMA通常用于需要大量数据传输的场合，它不考虑Cache一致性，传输速度较快，但数据的一致性需要由软件开发者...
DMA和Cache一致性问题
07-20
DMA和Cache一致性问题: CPU缓存（Cache Memory）是位于CPU与内存之间的临时存储器,比内存小的多但速度快。 因为CPU运算速度要比内存读写速度快很多，这样会使CPU花费很长时间等待数据到来或把数据写入内存。
cache存储器 DMA和cache一致性问题.doc
07-05
然而，DMA操作可能与Cache产生冲突，因为DMA可能会修改内存中的数据，而这些修改可能不会立即反映在CPU的Cache中，这就导致了【cache一致性问题】。 **Cache一致性问题**是指多个处理器或者设备共享同一内存区域时...
DMA缓存一致性问题详解
最新发布
浩瀚之水的专栏
03-18 1733
在涉及DMA（直接内存访问）的系统中，​缓存一致性（Cache Coherency）​是必须解决的核心问题。当CPU使用缓存（Cache）时，DMA直接访问主内存可能导致缓存与内存数据不一致，引发数据错误。
DMA和cache一致性问题
michaelcao1980的专栏
02-14 2万+
CPU缓存（Cache Memory）是位于CPU与内存之间的临时存储器，它的容量比内存小的多但是交换速度却比内存要快得多。缓存的出现主要是为了解决CPU运算速度与内存 读写速度不匹配的矛盾，因为CPU运算速度要比内存读写速度快很多，这样会使CPU花费很长时间等待数据到来或把数据写入内存。在缓存中的数据是内存中的 一小部分，但这一小部分是短时间内CPU即将访问的，当CPU调用
网卡设备中DMA与Cache的一致性问题
kuniqiw的博客
03-07 944
2、DMA传输要注意与cache的一致性问题。必须保证DMA缓冲区中的数据时最新的。有两种方法：cache flush和cache invalidate。1、网卡等外设的DMA传输，要求缓冲区的物理地址必须连续。因为DMA硬件时直接和内存进行数据传输。1、只把更新的cache区标记为dirty，并不同步写入memory。2、只在cache区要更新新的数据时，才会更新memory。
DMA CACHE一致性
wll1228的博客
11-13 1497
先简单说一下DMA的CACHE一致性是个啥问题。CPU在访问内存时，首先判断所要访问的内容是否在Cache中，如果在，就称为“命中（hit）”，此时CPU直接从Cache中调用该内容；否则，就 称为“ 不命中”，CPU只好去内存中调用所需的子程序或指令了。CPU不但可以直接从Cache中读出内容，也可以直接往其中写入内容。由于Cache的存取速 率相当快，使得CPU的利用率大大提高，进而使整个系统的性能得以提升。Cache的一致性就是直Cache中的数据，与对应的内存中的数据是一致的。DMA是直接操作总线地
DMA cache一致性怎么保持（修改中）
星空语_的博客
03-08 713
（1）在向内传输（rx）时，DMA设备将数据写入内存后，DMAC将向CPU发出中断请求，在RX ISR中使用该内存之前，需要先InvalidateD-Cache（sync_single_for_cpu）使cache无效重填（refill），此时CPU通过高速缓存cache获得的才是最新的数据。CPU的读/写用的是不同的cache（读用的是cache，写则用的是write buffer），所以建立流式DMA映射需要指明数据在DMA通道中的流向，以便由内核决定是操作cache还是write buffer。
简述DMA与cache一致性
我的博客
08-22 1399
DMA是一种无须CPU的参与就可以让外设与系统内存之间进行双向数据传输的硬件机制;DMA方式的数据传输由DMA控制器（DMAC）控制，在传输期间，CPU可以并发地执行其他任务。当DMA结束后，DMAC通过中断通知CPU数据传输已经结束，然后由CPU执行相应的中断服务程序进行后处理。
【Cache篇】DMA和Cache的一致性
Muggle的博客
05-02 4249
​ 🌟🌟🌟博主主页：MuggleZero🌟🌟🌟 《ARMv8/v9架构初学者指南》专栏地址：《ARMv8/v9架构初学者指南》 DMA（Direct Memory Access）直接内存访问，它在传输过程中是不需要CPU干预的，可以直接从内存中读写数据。CPU要搬移数据的话，假设是从内存A搬移到内存B，它首先要从内存A中把数据搬移到通用寄存器里，然后从通用寄存器里把数据搬移到内存B，此外，CPU搬移的过程中有可能被别的事情打断。而DMA就是专职搬移内存的，它可以操作总线，直接从内存A搬移 ​
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值