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标题: 问一问 flush_dcache_page 的作用 [打印本页]

作者: raintung 时间: 2011-10-13 14:53
标题: 问一问 flush_dcache_page 的作用
flush_dcache_page 不是很明白

作者: zylthinking 时间: 2011-10-13 18:35
看名字，应该是内存回收，将不再需要但仍缓存的dentry结构占据的内存 flush 到硬盘，然后回归自由池中

作者: 塑料袋 时间: 2011-10-14 15:01
他说的flush_dcache_page是指的filemap.c，pagefault.c等文件里经常调用的那个函数。

这个函数涉及的方面比较多，触及了体系结构的很多东西。

一般应用此函数的场景为：发生缺页异常, kernel找到需要映射的page，然后映射到pte中。

但是这中间存在几个晦涩的问题：

1)  kernel是否写过这个page？如果写过的话，如何保证kernel写此page的操作已经完成，然后才修改的pte？这里需要一个诸如ARM的dmb指令之类的，起一个内存屏障作用的指令。

2)  如果1)解决了，第二个问题是虽然kernel写此page的操作已经完成，但是是写到了cache中，如何使user space的程序能看到cache里的最新内容。
a) PIPT及non-alias VIPT，不需任何操作
b) alias VIPT，在执行mmap时，已经使虚拟地址前20bit相对于最大alias数的模，等于page->index相对于最大alias数的模。这样此page在user space的所有映射，都使用同一个alias，另一个alias是kernel态的映射。这时需要clean & invalidate本page在kernel态的alias
   c) VIVT，通过objrmap，将page对应的所有在user态的映射都设置为non-cacheable。

3) 如果2)解决了，那么现在要设置pte。可能是新增一个pte，也可能是修改pte。如果是修改的话，现在要invalidate TLB。

4) 现在3)解决了，下一个面临的问题是“pte映射的是否代码段”？如果是的话，在某些CPU中，需要刷新BTB，以防止反复的预测出错误分支。

5) 现在看起来事情干完了，但是还有一个问题，我们操作pte的本质是修改了用户程序的数据或者代码。那么CPU的pipeline中，是否还有旧的数据或者代码？
一是超标量的处理器中，reservation station及reorder buffer中，会存有旧的指令
二是处理器读写内存虽然有的顺序有的乱序，但是load/store unit中，(基地址+偏移)-->虚拟地址-->TLB-->物理地址，这个计算目的地址的过程是乱序完成的。而且即使计算出来要操作的物理地址，也不见得马上提交这个读写操作，因为CPU要遵循某种内存读写模型，以及检测output dependency,anti dependency.....  那么，当我们通过设置pte，修改了程序的数据时，是否会影响到“(基地址+偏移)-->虚拟地址-->TLB-->物理地址”这个计算？答案是肯定的。修改数据后，可能会影响间接寻址；修改了pte及TLB后，会影响虚拟与物理的转换。那么这时，load/store unit中，还没有提交的读写指令，其目的地址很可能是错误的。
三是CPU这年头都有speculative load buffer以完成预读，它和load store unit是一体的，比cache更接近CPU。当修改了程序的数据后，speculative load buffer中很可能有旧的数据。

这几个问题，在ARM中统一通过isb这条指令来解决，其完成的是令CPU roll-back，作废pipeline里的很多内容。和发生中断时，CPU要做的事差不多。

作者: chishanmingshen 时间: 2011-10-15 00:05
关注一下

作者: blake326 时间: 2012-09-25 11:06
回复 3# 塑料袋

简直是膜拜啊。sys_write也有此调用。稀里糊涂的还是没有搞懂。

作者: 塑料袋 时间: 2012-09-25 14:41

blake326 发表于 2012-09-25 11:06
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我靠那个回帖是我写的么？咋整的这么复杂？

作者: blake326 时间: 2012-09-25 15:26
回复 6# 塑料袋

{:3_184:} 看来有更好的解释了e

作者: xitry 时间: 2016-04-01 16:57
http://bbs.chinaunix.net/thread-4063721-1-1.html

回复 5# blake326

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