DMA传输中数据一致性的深层问题

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DMA是个好东西，它能在不占用CPU的情况下搬运数据。

但你们知道吗，现代微控制器大多有数据缓存，这就带来了缓存一致性问题。当CPU写入数据到内存，这个数据可能还留在缓存里，没有真正写入内存。如果这时DMA从内存读取，读到的就是旧数据。反过来，DMA写入内存后，CPU从缓存读取，也可能读到旧数据。

这个问题的本质是缓存和内存之间存在不一致性。解决这个问题，ARM架构提供了缓存维护指令。比如在DMA读取之前，你要确保CPU的数据已经写回内存，可以使用DCache Clean操作。在DMA写入之后，你要确保CPU的缓存无效化，使用DCache Invalidate操作。

但是，频繁的缓存维护操作会影响性能。我建议你们在设计的时候，为DMA使用的内存区域设置成非缓存属性，可以通过MPU（内存保护单元）来配置。这样虽然放弃了缓存带来的速度提升，但简化了程序设计。

还有一个更精细的策略是使用缓存别名，但这对初学者来说太复杂了。记住，调试这类问题时，逻辑分析仪是不够的，你需要能看缓存状态的调试器。