00-深入学习cache

序言

带着问题去学习，关于cache的一些思考:
1、L1/L2/L3 cache到底在哪里？L1/L2/L3 cache分别都是多大？
2、L1/L2/L3 cache的组织形式都是怎样的？n路组相连？
3、你见过VIVT的cache吗？你为什么要学习VIVT的cache？非常干扰你对cache的理解，还不如不学呢.
4、那么cache是VIPT还是PIPT？还是在一个core中既有VIPT，也有PIPT？
5、你要学习MESI的原理吗？你能记得住吗？你是不懂MESI，还是不懂cache架构？
6、MOESI又是啥玩意？现在主流的core是MESI，还是MOESI？
7、MESI仅仅是一个协议，总得有硬件来执行这个协议，硬件是谁？
8、MESI这个协议有4个状态，这4个状态记录在哪里？
9、L1/L2/L3 cache中，或者说core cache/cluster cache中，哪些cache的维护遵守了MESI协议，哪些没有遵守？为什么这样设计？
10、cache line中的data是多少个字节？在分析问题时，你为什么总是按照条件分析，16bytes的cache line是怎样的，64bytes的cacheline是怎样的？难道你不知道，现在主流的arm core的cache line全部都是64bytes？
11、cache的TAG是什么玩意，里面都有什么？别说cache TAG是物理地址？
12、cache line中又都有什么? 为什么没有index？
13、L2 cache到底是在core中，还是在cluster中？
14、假设一块内存配置成了non-cacheable，为什么就不缓存到cache了？
15、页表entry的属性中定义了cache的缓存策略，那如果disable mmu后，那么cpu读写内存时候的缓存策略是什么？
16、做为一名软件工程师，对于L1/L2/L3 cache的缓存策略，哪些可以修改？哪些是硬件定死的不可以修改？
而这些的替换策略又都是怎样的？
17、什么是inclusive cache？什么是exclusive cache？ Strictly和Weakly呢？
18、一些概念的理解，如CCI、SCU、DSU、ACE、CHI ？
19、如何配置一个页面的cacheable属性？如何配置页表的cacheable属性？

前言

做为一名底层安全工程师、一名一线支持客户的FAE，工作的内容涉及到TF-A、TEE、TA、Linux Kernel、Linux native程序等众多模块，也会涉及到一些硬件模块driver。在这些不同的硬件或系统软件之中，有着不同的memory属性的配置，不同的缓存策略，那么我们在这多硬件多软件通过share memory通信时，就会遇到各种各样的问题，其实很多时候，也都是客户的灵魂一问，为了给客户一个专业的感觉，身为FAE也不得不去弄懂底层深层次的原理…

本人不是什么专家，更不是什么的大佬，也就是看了一些arm文档，加上自己的理解，然后总结出如下文章，当然我在总结的时候，一切都以官方资料为准，尽量不瞎说不乱说，有些查不到的资料我求证了一些ASIC专家。其实cache同其它模块(如MMU、异常、gic…)相比，cache应该算上最难的，不过好在它的大多数行为都是硬件帮我们做好了，所以我们软件就简单了，但是越是硬件自动的行为，对于我们软件工程师理解起来就会吃力，因为看不到资料看不到设计，很多都得靠猜。

最后，希望这系列文章，能够对大家有所帮助。好好学习、天天向上，卷起来同志们。

说明：

本系列所讲述的，都是以armv8/armv9架构位基准，如有涉及执行状态，则是aarch64. 如有涉及具体core，则是A710和A53
大多数内容来自arm官方文档、少部分咨询了ASIC同事，再加上部分自己的理解…

00-深入学习cache相关推荐

草稿--深度学习cache系列
目录 <深度学习cache系列> - 2022 00-cache思考篇 01-简述cache的基本概念和使用场景 02-cache的基本概念原理扫盲 03-cache的查询原理 04-多核 ...
00后学习创作娱乐生活宅家必备：钉钉、书旗小说、橙瓜码字
现在的年轻人都在家做什么? 随着移动互联网的蓬勃发展,网上的娱乐生活愈发精彩丰富,年轻人相较于以前更喜欢宅在家里,尤其是00后,在他们当中,早已经形成了一种宅家文化. 那么,有人肯定会好奇,00后宅家 ...
00后学习微积分，推荐访问袁萌专栏
事实表明,自2012年11月起,袁萌连续发表微积分科普文章达2000余篇,是国内微积分科普第一人. 微积分有两种,一是菲氏极限论微积分,二是现代模型论微积分,两者是不同时代的数学理论. 考虑到,00后 ...
Asp.Net学习-Cache高速缓存
Cache就是高速缓存,能够提高系统的性能和运行速度. Cache是分配在服务器上的一个公共的内存片.Cache只要一创建是任何一个浏览器都可以通过后台代码访问到的.它是面向的是所有用户.每个Cach ...
00.机器视觉学习的必要了解
快速浏览目录序言一.主流视觉软件介绍 1.HALCON 2.OPENCV 3.Visionpro 4.MIL 二.机器视觉软件开发前景三.机器视觉能够做什么? 四.机器视觉学习自身定位 4.1 ...
学习Guava Cache知识汇总
(一)MapMaker 在软件开发中,Cache缓存技术一直是非常重要的主题,不管我们正在进行任何简单的编程工作,我们总能在编程过程中找到一些缓存机制,即使是你使用一个 Map获取静态的值,它也是缓存 ...
《浅谈Cache Memory》学习-第四章
Cache的层次结构我第一次接触存储器瓶颈这个话题是在上世纪九十年代,距今已接近二十年.至今这个问题非但没有缓和的趋势,却愈演愈烈,进一步发展为Memory Wall.在这些问题没有得到解决之前,片 ...
ElasticSearch的学习笔记并整合SpringBoot做测试
ElasticSearch的学习简介 ElasticSearch是一个分布式的开源搜索和分析引擎,MySQL专攻于数据的持久化存储与管理(即CRUD),在真正要处理海量数据的检索与分析时,Elast ...
【等待事件】序列等待事件总结（enq: SQ - contention、row cache lock、DFS lock handle和enq: SV - contention）...
[等待事件]序列等待事件总结(enq: SQ - contention.row cache lock.DFS lock handle和enq: SV - contention) [等待事件]序列等待事 ...

00-深入学习cache

序言

前言

00-深入学习cache相关推荐

最新文章

热门文章