内存属性 Device/Uncacheable/Cacheable 三向对比

Device/Uncacheable/Cacheable 三向对比

一、核心特性对比

特性	Device类型	Uncacheable类型	Cacheable类型
缓存支持	❌ 完全禁止	❌ 禁止缓存	✅ 支持多级缓存
访问顺序	严格顺序（Strong Order）	一般顺序（Normal Order）	宽松顺序（Weak Order）
总线优化	❌ 禁止突发访问	✅ 允许突发传输	✅ 支持全总线优化
预取机制	❌ 完全禁用	✅ 有限度支持	✅ 主动预取
原子性保证	✅ 单次访问原子性	❌ 不保证原子性	❌ 不保证原子性
典型延迟	高（设备依赖）	中（直通内存）	低（缓存命中）
适用场景	外设寄存器	DMA缓冲区/帧缓存	普通内存数据

二、缓存机制深度解析

2.1 Cacheable类型细分

子类型	写策略	读策略	一致性维护
WriteBack	先写缓存，延迟写回	优先检查缓存	需要维护MESI协议
WriteThrough	同时写缓存和内存	缓存命中优先	自动维护一致性
WriteCombine	合并多个写操作到缓存行	不缓存读操作	需要软件干预

2.2 缓存访问流程