关于H7使用串口+DMA接收的Cache问题求教

zhoudn · 发表于 2021-12-12 14:54:34

本帖最后由 zhoudn 于 2021-12-12 15:00 编辑

程序描述：程序采用串口+超时中断+DMA接收不定长数据，串口变量使用AXI_SRAM存储空间，开启MPU并把AXI内存区域设置为回写模式（Write-Back，Read-Allocate，Write-Allocate），
当串口接收完一帧数据并进入超时中断后，由于DCache的存在，为防止DMA未及时写入到相应内存中，又为了防止后续读取串口数据存在和实际数据不一致的隐患，需要在读取前串口数据进行数据一致性处理。

问题1:  不明白为啥调用SCB_CleanInvalidateDCache函数没有效果，而只调用SCB_InvalidateDCache函数是可以的，难道不怕只写入到Dcache中，而未写入到实际内存中？？？
问题2:  假如在该MPU配置模式下使用DMA，我当前理解是：DMA写完后要进行写DClean操作，让数据从DCache更新到真实的物理内存中。如果使用DMA读，要在读之前进行无效化Invalidate读操作，让CPU从真正的地址去取数据，而不是在Cache命中情况下只从DCache内取数据，不知道我这样理解是否有问题？？求教！
问题3:  硬汉的SD+FATFS例程中AXI内存设置为透写模式（Write-Through，Read-Allocate，No-Write-Allocate），在DMA读取SD卡数据时，为何在读取后做DCache无效化读操作，不应该是读之前做吗？

PS：程序采用DTCM作为变量存储SRAM

附问题3硬汉的例程代码图:

eric2013 · 发表于 2021-12-13 00:38:21

1、不正常。
2和3：理解有误。

DMA发送前Clean操作，也就是将Cache里面的数据写入到实际的RAM空间，保证DMA前是最新的数据。
DMA发送后，做无效化操作，保证我们从Cache里面读取的是最新的数据

yuanzhongda · 发表于 2021-12-13 13:53:32

eric2013 发表于 2021-12-13 00:38
1、不正常。
2和3：理解有误。

硬汉哥，就1楼的这段程序，sd的读在系统中有加锁吗，我在程序里没看到相关的加锁，我看这还有个超时，那如果切换到别的任务导致超时，岂不会读错误

zhoudn · 发表于 2021-12-13 14:28:08

eric2013 发表于 2021-12-13 00:38
1、不正常。
2和3：理解有误。

是不是如果是Write-Back，Read-Allocate，Write-Allocate模式，DMA接收，DMA绕过CPU直接写了对应内存，读取前只做无效化操作就可以了

eric2013 · 发表于 2021-12-13 14:44:15

yuanzhongda 发表于 2021-12-13 13:53
硬汉哥，就1楼的这段程序，sd的读在系统中有加锁吗，我在程序里没看到相关的加锁，我看这还有个超时，那 ...

FatFS的底层驱动，我不加锁，仅一个任务使用。那个任务要操作都给这个任务发消息。

eric2013 · 发表于 2021-12-13 14:46:55

zhoudn 发表于 2021-12-13 14:28
是不是如果是Write-Back，Read-Allocate，Write-Allocate模式，DMA接收，DMA绕过CPU直接写了对应内存，读 ...

DMA接收是绕过CPU的，DMA直接接收数据的。而你这里调用SCB_CleanInvalidateDCache不正常，而SCB_InvalidateDCache正常，我觉得不合理。程序应该其它的地方有点问题。

zhoudn · 发表于 2021-12-13 17:11:23

eric2013 发表于 2021-12-13 14:46
DMA接收是绕过CPU的，DMA直接接收数据的。而你这里调用SCB_CleanInvalidateDCache不正常，而SCB_Invalida ...

好的，谢谢硬汉哥，我在检查一下

zhoudn · 发表于 2021-12-13 23:15:53

eric2013 发表于 2021-12-13 14:46
DMA接收是绕过CPU的，DMA直接接收数据的。而你这里调用SCB_CleanInvalidateDCache不正常，而SCB_Invalida ...

硬汉大哥：有没有可能是串口接收缓存在Cache内被标记了（老数据），此时做Clear操作会把Cache内的数据回写到AXI串口缓存中，这样就刚好覆盖掉了DMA刚接收到的数据（新数据），说以使用SCB_CleanInvalidateDCache无效，也是不正确的？

eric2013 · 发表于 2021-12-14 09:33:55

zhoudn 发表于 2021-12-13 23:15
硬汉大哥：有没有可能是串口接收缓存在Cache内被标记了（老数据），此时做Clear操作会把Cache内的数据回 ...

不会，对于这个接收的缓冲器，我们没有写操作。

jplzl10000 · 发表于 2022-3-29 10:42:04

为什么我用这个 SCB_InvalidateDCache() 这个函数之后，把 usart3_rx_size 这个变量都清0了呢。
进来的时候是9，执行下，就变成0了。

而且 SCB_InvalidateDCache() 这个函数放在USART3的接收中断处理时，还进入了hardfault了。
是因为把这个 usart3_buf_tx 这个地址弄非法了吗？

qTAO · 发表于 2022-8-20 21:08:45

jplzl10000 发表于 2022-3-29 10:42
为什么我用这个 SCB_InvalidateDCache() 这个函数之后，把 usart3_rx_size 这个变量都清0了呢。
进来的时 ...

我今天也遇到类似的问题，但是我把配置弄成较低配置就没有这么多问题了，反而使用的更加舒服
我试了高配置的，隐藏问题比较多，一下子吸收不了得慢慢来

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