rk u-boot 优化多核 CPU 内存读写

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/mxm12/article/details/80407599

本文介绍RK3128平台U-Boot中缓存设置的优化过程，通过调整TLB条目的缓存模式为WRITE-BACK，显著提升了memcpy函数的性能，并详细解释了相关代码实现。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

重点:

一次调试 rk3128 u-boot, 偶然发现 memcpy 很慢, 不到 24MB/s. 分析了 u-boot 代码, 没看出问题. 查看 cortex-a7 mpcore 手册, 发现协处理器 ACTLR.SMP 位没开启, SCTLR.C 位不起效:

开启后测试 memcpy , 没效果. 后面发现 u-boot 设置 TLB entry 的 cache 模式为 WRITE-THROUGH . 改为 WRITE-BACK 后速度暴增:

cache 开关的代码:

void cache_on(bool on )

{

    u32 * tlb = (u32 *)gd->arch.tlb_addr;

    u32 i;

    #define set_entry_cache_type(entry,val)     tlb[entry] = ((entry)<<20) + (3<<10) + (val)

    if(on)  {

        u32 fb = (u32)gd->fb_base;

        u32 malloc_start = gd->relocaddr - TOTAL_MALLOC_LEN;

        u32 malloc_end = gd->relocaddr ;

        for (i = ((u32)CONFIG_RAM_PHY_START >> 20);

            i < (((u32)CONFIG_RAM_PHY_START + SZ_512M) >> 20); ++i)        {

            set_entry_cache_type(i, DCACHE_WRITEBACK);

}

        for (i = (fb >> 20); i < ((fb + SZ_4M) >> 20); i++) {

            set_entry_cache_type(i, DCACHE_OFF);

}

        for (i = (malloc_start >> 20); i < (malloc_end >> 20); i++) {

            set_entry_cache_type(i, DCACHE_WRITETHROUGH);

}

        asm volatile(

            "mrc    p15, 0, r0, c1, c0, 1       @ACTLR Enabling SMP bit in ACTLR\n"

            "orr r0, r0, #(1 << 6)            \n"

            "mcr    p15, 0, r0, c1, c0, 1   \n"

            // flush tlb

            "mov r0,#0 \n"

            "mcr p15, 0, r0, c8, c7, 0\n"

);

}

    else    {

        unsigned int actlr;

        asm volatile("mrc   p15, 0, %0, c1, c0, 1":"=r"(actlr));

        if (actlr & (1<<6)) {

            set_cr(get_cr() & ~(CR_M | CR_D));

}

}

}

注:

不能直接修改 cache-cp15.c 中的 mmu_setup(), 因为 rk 的 u-boot 开机初始化对 cache 支持不完善, 真正开启 cache 会导致死机, 笔者是在 board_late_init() 中开启.
rk 的 dma, sd 驱动对 cache 支持不完善, 所以上面的代码将 malloc 内存区域设置为 DCACHE_WRITETHROUGH; 也可以关闭 sd dma , 屏蔽 CONFIG_RK_MMC_DMA 配置, 但 mmc 读取速度会降低.
framebuffer 区域开启 cache 后, 屏幕画面会有一点不正常, 因此设置为 DCACHE_OFF
进 USB 烧写模式时, 需要关闭 cache, 即在 do_rockusb() 调用前关闭 cache, 否则烧写的数据有可能会出错