处理器访问内存时，CPU核、cache、MMU如何协同工作

CPU访问内存时的硬件操作顺序，各步骤在图中有对应的标号：

1：CPU内核(图1中的ARM)发出VA请求读数据，TLB(translation lookaside buffer)接收到该地址，那为什么是TLB先接收到该地址呢？因为TLB是MMU中的一块高速缓存(也是一种cache，是CPU内核和物理内存之间的cache)，它缓存最近查找过的VA对应的页表项，如果TLB里缓存了当前VA的页表项就不必做translation table walk了，否则就去物理内存中读出页表项保存在TLB中，TLB缓存可以减少访问物理内存的次数。

2：页表项中不仅保存着物理页面的基地址，还保存着权限和是否允许cache的标志。MMU首先检查权限位，如果没有访问权限，就引发一个异常给CPU内核。然后检查是否允许cache，如果允许cache就启动cache和CPU内核互操作。

3：如果不允许cache，那直接发出PA从物理内存中读取数据到CPU内核。

4：如果允许cache，则以VA为索引到cache中查找是否缓存了要读取的数据，如果cache中已经缓存了该数据(称为cache hit)则直接返回给CPU内核，如果cache中没有缓存该数据(称为cache miss)，则发出PA从物理内存中读取数据并缓存到cache中，同时返回给CPU内核。但是cache并不是只去CPU内核所需要的数据，而是把相邻的数据都取上来缓存，这称为一个cache line。ARM920T的cache line是32个字节，例如CPU内核要读取地址0x30000134_{0x3000137的4个字节数据，cache会把地址0x30000120}0x3000137(对齐到32字节地址边界)的32字节都取上来缓存。

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