kernel如何保证cache数据一致性

在嵌入式系统中，cache位于CPU与DDR之间，是一段SRAM，读写性能远高于DDR，利用cache line提供了预取功能，平衡CPU与DDR之间的性能差异，提高系统的性能。

据我了解，ARM/PPC/MIPS三款主流嵌入式处理器都是软件管理cache，即有专门的指令来进行cache操作，如PPC的iccci icbi，ARM的CP15协处理器也提供对cache的操作。

cache的操作有2种：写回和无效。写回操作是将cache中数据写回到DDR中，无效操作是无效掉cache中原有数据，下次读取cache中数据时，需要从DDR中重新读取。这两种操作其实都是为了保证cache数据一致性。
在kernel平台汇编代码中也封装了cache操作函数，这里以ARM v7处理器

3.4.55内核为例，在arch/arm/mm/cache-v7.S中就封装了cache的操作函数，其中v7_dma_flush_range刷新函数是完成了写回和无效2种操作。

其他平台（ARM MIPS）中cache操作函数也类似。

对cache敏感是因为在cache问题上被坑过2次。。。，其中一次在移植uboot时，没有注意cache，网卡dma始终不能工作，表面上dma描述符该配置的我都已经配置了，但是dma就是不能运行，在将uboot整个启动代码都过了一遍后我才考虑到是cache的问题，我写入的描述符数据并没有完全写入DDR中，而是cache住了，uboot对系统运行性能要求不高，索性将cache关掉，发现dma果然正常了。这个问题前后折腾了我半个多月，cache的问题实在不好查，读取写入DDR中的数据是完全正确的（因为读到的其实是cache中的数据），只能靠猜测推断这个问题原因。导致我现在一看到cache操作就紧张。

不扯题外话了，正因为嵌入式处理器软件管理cache，就需要我们代码主动去操作cache，但在内核开发中却很少会直接进行cache操作，那么kernel是在什么时候进行的cache操作。

首先想明白一点，为什么要进行cache操作，只能说cache是天使也是魔鬼。

cache在提高了系统性能同时却导致了数据的不一致性。嵌入式处理器软件管理cache的初衷就是保证数据一致性。

那什么地方需要保证数据一致性呢？