Linux下“用户空间修改设备寄存器或者物理内存”的问题
本文是原「蜗窝讨论区」的历史存档（2016-09-26），来自版块「Linux kernel技术问答」，共 4 帖。讨论区已停止服务，此处仅供查阅。
我想请教一个和O_SYNC有关的具体问题。
我的系统是Altera的SoC，我要在用户空间为DMAC（pl330）更新其微码，结果发现DMA第一次运行正常，第二次运行依然执行前一次操作（虽然微码中的源和目的我都更新过了）。现在的结论是，因为这个SoC的架构，DMAC总是通过ACP访问L2 cache，意外着，DMA第一次会将微码锁存在L2 cache中，而用户空间在更新微码的过程中，没有处理L2 cache和memory的一致性，造成DMA第二次访问时，L2 cache依然命中，所以再次运行第一次的操作。我考虑过如下O_SYNC的使用，但也没有成功，不知道这样使用对不对？
FdforOcm = open("/dev/mem", O_RDWR); OcmAddr = mmap(NULL, 0x40000, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, FdforOcm, 0xFFE00000); //这个返回的地址用来给程序更新DMA微码，不使用O_SYNC，意味着一定会写入cache，然后更新memory吗？
FdforDMA = open("/dev/mem", O_RDWR | O_SYNC);
DMAAddr = mmap(NULL, 0x1000, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, FdforDMA, 0xFFDA0000);
//这个返回的地址用来给程序访问DMA的寄存器
我两种都试了，无论是加还是不加 O_SYNC，结果似乎都是直接写入最终的物理设备，而没有同时更新到cache。有没有什么办法可以满足我的要求，写入最终设备的同时，更新到cache？或者说，如何在更新物理设备的同时，能够在用户空间，失效相对应的那部分cache？对现在的情况来说，我只要求物理memory和L2 cache能保持一致就可以了。
我觉得你的需求应该就是invalidate l2 cache？ 以arm平台为例，其实就是一条写p15协处理器的指令（当然，需要一些内存屏障操作）。 arm平台为这个需求抽象出来了一系列的接口，头文件在：arch/arm/include/asm/outercache.h 可以参考kernel中某些CPU的实现，例如：arch/arm/mm/cache-feroceon-l2.c 当然，如果粗暴一些，你也可以自己写一个，开放给用户空间程序使用。 不知道还有没有其它好的方法？知道的同学也吱一声~~~
wowo 写道： 我觉得你的需求应该就是invalidate l2 cache？ 以arm平台为例，其实就是一条写p15协处理器的指令（当然，需要一些内存屏障操作）。 arm平台为这个需求抽象出来了一系列的接口，头文件在：arch/arm/include/asm/outercache.h 可以参考kernel中某些CPU的实现，例如：arch/arm/mm/cache-feroceon-l2.c 当然，如果粗暴一些，你也可以自己写一个，开放给用户空间程序使用。 不知道还有没有其它好的方法？知道的同学也吱一声~~~
我觉得选择mapping成 write back cache辅以clean cache to poc会比较适合这个用户场景。 当然，如果选择mapping成non cache的，那么invalidate cache to poc指令也能让功能正常（应该在DMAC访问memory之前进行，确保DMAC可以访问到main memory中的更新后的数据），只是性能受一点影响。