Cache内容锁定是什么

“锁定”在cache中的块在常规的cache替换操作中不会被替换，但当通过C7控制cache中特定的块时，比如使某特定的块无效时，这些被“锁定”在cache中的块也将受到相应的影响。

用LINELEN表示cache的块大小，用ASSOCIATIVITY表示每个cache组中的块数，用NSETS表示cache中的组数。

cache的“锁定”是以锁定块（lockdown block）为单位进行的。每个锁定块中包括cache中每个组中各一个块，这样cache中最多可有ASSOCIATIVITY个锁定块，编号为0~ASSOCIATIVITY-1。

其中编号为0的锁定块中包含cache组0中的0号块、组1中的0号块，一直到ASSOCIATIVITY-1中的0号块。

“N锁定块被锁定”是指编号为0~N-1的锁定块被锁定在cache中，

编号为N~ASSOCIATIVITY-1的锁定块可用于正常的cache替换操作。

实现N锁定块被锁定的操作步骤说明如下：

•1）确保在整个锁定过程中不会发生异常中断，否则必须保证与该异常中断相关的代码和数据位于非缓冲（uncachable）的存储区域。

•2）如果锁定的是指令cache或者统一的cache，必须保证锁定过程所执行的代码位于非缓冲的存储区域。

•3）如果锁定的是数据cache或者统一的cache，必须保证锁定过程所涉及的数据位于非缓冲的存储区域。

•4）确保将要被锁定的代码和数据位于缓冲（cachable）的存储区域。

•5）确保将要被锁定的代码和数据尚未在cache中，可以通过使无效相应cache中的块达到这一目的。

•6）对于I=0到N-1，重复执行下面的操作：

•a）Index=I写入CP15的C9寄存器，当使用B格式的锁定寄存器时，令L=1；

•b）在锁定块I中的各cache块内容从主存中预取到cache中，对于数据cache和统一cache可以使用LDR指令读取一个位于该块中的数据，将块预取到cache中；对于指令cache，通过操作CP15的C7寄存器，将相应的块预取到指令cache中。

•7）将index=N写入CP15的C9寄存器，当使用B格式的锁定寄存器时，令L=0。解除N锁定块被锁定只须执行以下操作：将index=0写入CP15的C9寄存器，当使用B格式的锁定寄存器时，令L=0。

Cache和Writer Buffer编程接口

ARM处理器中的Cache和Write Buffer操作是通过写CP15的C7寄存器来实现的。访问CP15的C7寄存器的指令格式如下所示：

mcr p15, 0, , , crm,