DMA在嵌入式中很常用，使用中需要控制好cache一致性問題，最近項目出現了搬移數據異常的問題，再次明確了該問題的重要。
本文簡單介紹cache原理、DMA原理、DMA與cache一致性問題、項目中EDMA的使用、遇到的問題和解決方法。
1. Cache簡介
Cache，是CPU緩存的簡稱，是位於CPU與內存（Memory）之間的臨時存儲器，與內存相比，它容量小、交換速度、價格昂貴，cache主要是爲了解決CPU運算速度與內存讀寫速度不匹配的問題（CPU運算速度遠遠快於內存讀寫速度），cache中存儲CPU短時間內即將訪問的內容，跟cache相關的一個概念叫命中，即CPU訪問數據或調用代碼時，先從cache中尋找（成功叫命中），失敗後再轉向memory，獲取的同時，也把它拷進Cache。只要Cache的空間與主存空間在一定範圍內保持適當比例的映射關係，Cache的命中率還是相當高的。一般規定Cache與內存的空間比爲4：1000，即128kB Cache可映射32MB內存；256kB Cache可映射64MB內存。在這種情況下。命中率都在90％以上。
感興趣可以深入研究
1）Cache的3種基本結構和詳細原理：全相聯Cache、直接映像Cache、組相聯Cache。
2）CPU和Cache及主存之間讀寫方式：貫穿讀出式(Look Through)、旁路讀出式(Look Aside)、寫穿式(Write Through)、回寫式(Copy Back)
2. DMA簡介
當CPU需要處理大量數據時，爲了防止將CPU的有限資源浪費在數據搬移，用獨立於CPU運行的DMA將數據從片外空間（DDR DRAM）搬進片內空間（L2SRAM），就可避開內存直接從緩存中調用，從而加快讀取速度。
3.DMA和cache一致Edma3_CacheInvalidate性問題
該問題是指：cache中數據與內存中數據的不同步。由於緩存存在於cpu與內存中間，所以任何外設對內存的修改並不能保證cache中也得到同樣的更新，DMA直接操作內存，與cache無關，所以進行DMA搬移和CPU處理數據的時候會出現兩個問題：
- DMA 從片外讀取數據到片內供CPU使用（DDR->L2）。DMA 將外部數據直接傳到內存中，但cache 中仍然保留的是舊數據，這樣CPU在訪問數據時仍認爲cache即內存數據，直接訪問緩存將得到錯誤的數據。
- DMA 將CPU提供的片內數據寫到片外（L2->DDR）。CPU在處理數據時數據會先存放到cache中，此時cache中的數據有可能還沒來得及寫回到內存中的數據。如果這時DMA直接從內存中取出數據傳送到外設，外設將可能得到錯誤的數據。
4.使用中存在的問題
目的是用pingpong將DDR搬入L2，計算後再搬出去，原理如下圖，結果發現DDR Data Out中的數據有部分是錯誤的。
5.如何正確使用
錯誤的原因正是第3條中提出的兩點，爲了正確進行DMA 傳輸，必須進行必要的cache 操作。EDMA3中cache 操作主要分爲 flush(清理)和invalidate (作廢)。
- Flush用在片內->片外時，DMA傳輸前告訴CPU將cache放入內存，保證DMA傳出的是CPU最新提供的數據；
- Invalidate用在片外->片內時，CPU計算前告訴CPU直接從內存中獲取數據，保證CPU計算的是最新從DMA傳入的。
在上圖中即在1前使用Flush，告訴CPU計算最新的數據，在4後使用Invalidate，告訴CPU將內存刷新以保證DMA搬移最新的數據。
部分內容轉自：http://blog.csdn.net/michaelcao1980/article/details/19191167