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<h1><a name="t0"></a> 關於DMA，TCM（ITCM和DTCM）和Cache</h1>
DMA
DMA=Direct Memory Access。這是一種通過硬件實現的數據傳輸機制。簡單的說，就是不在CPU的參與下完成數據的傳輸。
DMA是一種硬件設備。這種設備的工作原理是這樣的：
——首先CPU告訴DMA設備，要有一堆數據需要傳輸，爲了效率而請它出馬。（DMA請求）
——DMA收到CPU的消息，開始準備。此時CPU把數據源地址、數據目標地址、傳輸數據量、傳輸模式等等參數告訴它。（DMA初始化）
——DMA初始化完，向CPU發送消息“借你的總線用一用，我要開始傳輸數據了！”（總線出借，DMA啓動）
——CPU收到消息後，暫時切斷自己與總線的聯繫。DMA開始傳輸數據。（DMA數據）
——DMA傳輸完數據之後，向CPU發送消息“搞定了！總線還給你。”（總線歸還）
——CPU說：“幹得好！老將出馬一個頂倆！辛苦了，你先歇着吧。”DMA設備停止。CPU該幹啥幹啥。
由於是硬件實現的，所以DMA的速度非常快。快到什麼程度呢？在DS上，尤其是數據量非常大的時候，相比於CPU當中介，效率能夠提高一百萬倍以上。
由於DMA的速度是如此之快，所以大量的數據傳輸，一般都要求使用DMA。
TCM
TCM=Tightly Coupled Memory，是一種高速緩存，據說是被直接集成在CPU芯片中。DS有兩種TCM，分別是ITCM（Instruction TCM）和DTCM（Data TCM）。
注意：
1.內存支持列表中，內存詳細參數裏，SS指的是單面內存，DS指的是雙面內存。內存一共有兩面，根據內存總容量和內存芯片的存儲容量，內存廠家會生產雙面內存和單面內存，也就是內存的兩面都有存儲芯片，或者只有一面有存儲芯片。單雙面內存在兼容性上有一定區別，所以會單獨列出來。
2。ITCM是cortex內核中指令傳輸總線，DTCM是cortex內核中數據傳輸總線
是cpu內核同flash及sram之間傳輸指令和數據的通道，指令的取指和執行及數據的讀寫在性能及管理上存在差異性，因而需要予以區分。
由於是高速緩存，所以這兩塊內存區域被當做特殊的用途。比如某些對時間要求非常嚴格的代碼，就可以被放到ITCM中執行。這可以有效地提高運行速度。某些需要頻繁存取的數據，也可以放到DTCM中以節省存取時間。
怎麼樣把代碼放到ITCM中？有兩種方法。一種是使用gcc特有的“屬性標籤”，將指定代碼賦予“ITCM”屬性，此時該代碼會被載入ITCM中執行。還有一種方法是直接將.c源文件改成.itcm.c，此時源文件會被直接編譯成在ITCM中運行的目標文件。
而DTCM就方便得多了。雖然兩個TCM都是可映射的，也就是說，它們的地址並非固定，但是一般會將其分別映射到固定地址。既然已經有了固定地址，那麼就可以很輕鬆地訪問了。不過，正如剛纔所說的，這兩塊內存空間都是有特殊用途的，所以不建議直接訪問。相比於ITCM來說，DTCM更加重要。因爲在這塊內存中，存在着一個非常重要的對象——棧。局部變量和函數調用的參數，就是靠棧進行傳遞的。由於DMA無法訪問TCM，所以也就無法訪問棧。又由於局部變量是被開闢到棧中，所以DMA也無法對局部變量進行傳遞。
Cache
衆所周知CPU的速度非常快。當CPU訪問外設的時候，有些外設速度比較慢，響應CPU比較遲鈍。此時CPU要麼等外設響應，要麼繼續幹它的活等外設的中斷信號。但是有些外設是沒有中斷的。此時CPU就必須等了。最典型的例子就是內存。當CPU訪問內存的時候，並非像你想象的那樣，CPU立刻就能訪問到它想訪問的內存空間，而是有一個“WaitState”的過程。想想看吧，每訪問一次內存都要等上幾個機器週期，這可不是個好事~~~尤其是，這個“幾”可不是簡單的一位數，有些時候甚至能達到3位數。
那麼這個問題又該怎麼解決呢？那就是Cache了。
Cache是集成在CPU內部的極高速的緩存。注意關鍵詞“極高速”。一般來說，它的訪問速度幾乎可以媲美CPU。這就意味着，CPU在訪問Cache的時候幾乎不會浪費多少時間。不過，速度的提升是用容量作爲代價的。Cache的容量很小。
那麼，我們把常用的數據放到Cache中，CPU在訪問的時候直接訪問Cache就行了，不用耗費時間去訪問內存了。
事實上CPU就是這麼做的。在讀內存的時候，CPU首先讀Cache，看看有沒有它想要的數據的“副本”，有的話那就太好了，直接拿過去用。沒有的話就只好費點功夫去讀內存了。而在寫內存的時候，CPU直接寫到Cache中，而非直接寫到內存中。Cache寫滿了之後，此時纔將Cache中的數據更新到內存，同時清空Cache。就像寄信一樣，所有的信件會首先攢到郵局，到達一定數量之後纔會送出去。
不過這又出現一個問題：假如Cache中有某個內存數據的“副本”，那麼CPU在讀該內存的時候就會直接使用該副本而不用去讀內存。那萬一內存中的數據被改寫，此時CPU再讀該內存，讀出來的豈不是那個舊的副本而不是最新的內存數據？同樣，假如我想DMA一些數據，誰能保證此時內存中的數據就是最新的數據？很可惜，Cache是完全的黑箱。你不知道它的地址。你也無法直接訪問它，但一般系統會提供函數進行cache回寫和clear操作，比如
//將整個Data Cache更新到內存
void DC_FlushAll()
// 清空整個Data Cache
void DC_InvalidateAll()
那麼，什麼時候使用這些函數呢？
在DMA之前，我需要保證數據源內存中的數據是最新的。所以此時需要Flush，從而使DC中的副本能夠更新到內存中。
在DMA之後，我需要保證DC中的副本和內存中的數據是相同的。但是NDSLIB沒有更新DC的函數，所以沒辦法，我們只能把DC中的副本殺掉。此時如果CPU訪問內存，由於DC中沒有副本，所以就只能直接從內存訪問並將訪問到的值作爲DC中副本了。所以此時需要Invalidate