ARM汇编写启动代码之开iCache-创新互联

一、什么是 cache，有什么用

cache是一种内存，叫高速缓存。
从容量来说：CPU<　寄存器< cache< DDR
从速度来说：CPU >寄存器 >cache >DDR

cache 的存在，是因为寄存器和 ddr 之间速度差异太大，ddr 的速度远不能满足寄存器的需要（不能满足 cpu 的需要，所以没有 cache 会拉低整个系统的整体速度）。

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整个系统中 CPU 的供应链由：寄存器 + cache + DDR + 硬盘/flash 四阶组成，这是综合考虑了性能、成本后得到的妥协的结果。

210内部有 32KB icache和 32kb dcache。icache 是用来缓存指令的；dcache是用来缓存数据的。

cache 的意义：指令平时是放在 硬盘/flash 中的，运行时读取到 DDR 中，再从 DDR 中读给寄存器，再由寄存器送给 cpu 。但是 DDR 的速度和寄存器（代表的就是 CPU）相差太大，如果 CPU 运行完一句再去 DDR 读取下一句，那么 CPU 的速度完全就被 DDR 给拖慢了。解决方案就是 icache。

icache 工作时，会把我们 CPU 正在运行的指令的旁边几句指令事先给读取到 icache 中（ CPU 设计有一个基本原理：代码执行时，下一句执行当前一句代码旁边代码的可能性要大很多）。当下一句 CPU 要指令时，cache 首先检查自己事先准备的缓存指令中有没这句，如果有就直接拿给 CPU，如果没有则需要从 DDR 中重新去读取拿给 CPU，并同时做一系列的动作：清缓存、重新缓存。

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二、iROM 中BL0 对 cache的操作

首先，icache 的一切动作都是自动的，不需人为干预。我们所需要做的就是打开/关闭 icache。
其次，在 210 的 iROM 中 BL0 已经打开了 icache。所以之前看到的现象都是 icache 打开时的现象。

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三、汇编代码读写 cp15 以开关 icache

mrc p15,0,r0,c1,c0,0;			// 读出cp15的c1到r0中
bic r0, r0, #(1<<12)			// bit12 置0  关icache
orr r0, r0, #(1<<12)			// bit12 置1  开icache
mcr p15,0,r0,c1,c0,0;

实验验证

我们来看三种情况下的实验现象：
	1 直接使用 BL0 中对 icache 的操作
	2 关 icache
	3 开 icache
实验结果分析：
	结论1：irom 中确实是打开了 icache 的。
	结论2：icache 关闭确实比 icache 打开时 led 闪烁变慢，说明指令执行速度变慢。

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源自朱有鹏老师.

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新闻来源：http://bjjierui.cn/article/djdhcp.html